Modélisation

 

Type d'éléments

Freelem est un logiciel ne gérant que les éléments dits "poutre". Les éléments type plaque et coque ou 3D ne sont pas programmés.

Comme tout logiciel poutres, il est donc parfaitement adapté aux structures élancées. Un logiciel de type poutre ne permet pas d'appréhender les contraintes localisées au point d'application des efforts.
Liaison entre les éléments

Les poutres sont considérées encastrées entre elles par défaut ("Enc-Enc") : l'intégralité des efforts et moments transite d'une barre à l'autre. Ne pas confondre avec les conditions limites appliquées aux noeuds (dont Encastrement).

Il est également possible de définir des poutres articulée-encastrée ("Art-Enc"), encastrée-articulée (« Enc-Art ») et articulée-articulée ("Art-Art").

Ainsi, les contreventements sont souvent modélisés en poutres articulée-articulée, permettant aux éléments de travailler en traction/compression uniquement.

Cf SSLL04, SSLL09, SSLL11, SSLL13 pour l'utilisation de liaisons "Art-Enc" ou "Art-Art".
Type d'appuis
Les appuis non linéaires (blocages dans un sens et pas dans l'autre) ne sont pas modélisables. Le catalogue d'appuis permet de définir n'importe quel appui par blocage des translations et moments dans le repère global, ainsi que des appuis élastiques par définition de raideurs.

Calcul des ancrages

Freelem permet de calculer les efforts de traction et de cisaillement maximaux sur les chevilles d'une platine. L'utilisateur ne se contente pas de définir tel noeud comme un encastrement ou une rotule, il a également la possibilité d'expliciter physiquement cet appui (platines 2 ou 4 trous).

Calcul des assemblages

A l'image du calcul des ancrages, il est possible de définir les assemblages entre les barres.

24 types d'assemblages ont été programmés en fonction : du type (soudures ou boulons), du nombre (2, 3 ou 4), de la normale (X, Y ou Z), et de l'orientation.
Chargement

Freelem gère 5 types de chargements : les chargements nodaux (torseurs sur des noeuds dans le repère global), les chargements linéiques (torseurs sur des barres dans le repère global ou dans le repère local), les accélérations (accélérations sur des barres dans le repère global), la dilatation thermique et le séisme (cf analyse spectrale). Le poids propre est équivalent à un chargement de type accélération en affectant -1 sur l'accélération Z.

Ces chargements sont les principaux et permettent la modélisation d'un grand nombre de sollicitations : poids propre, séisme, effet neige et vent (qui se traduit par des chargements linéiques), torseurs ramenés par des structures fixées (exemple : tuyauteries), dilatation thermique etc...

Outils complémentaires

Freelem dispose également d’outils complémentaires comme des feuilles de calculs d’assemblages (soudures, boulons).

 

 

Solveur

 

Type d'analyse Freelem est un logiciel d'élasticité linéaire. Il n'est pas capable d'effectuer des calculs élasto-plastiques.
Déformation due aux efforts tranchants
Dans la plupart des logiciels poutre, les déformations dues aux efforts tranchants sont par défaut négligées. La plupart des utilisateurs n'ont pas connaissance de cette hypothèse, qui peut être abusive dans certains cas. Notamment dans le cas de modélisations de structures ne respectant pas les critères de calculs poutre (comme l'élancement).
Analyse modale

Freelem dispose de deux algorithmes pour extraire les modes propres : un algorithme d’extraction complète (Householder) et un autre permettant d’extraire un certain nombre de modes en fonction d’un critère de nombre ou de fréquence limite (tridiagonalisation+itération inverse).

Il est possible de définir des masses ponctuelles en kg, différenciées par direction.

Le solveur calcule les fréquences propres, ainsi que les masses participantes associées, dans chaque direction.
Analyse spectrale
Calcul sismique par méthode spectrale (superposition modale par méthode CQC ou SRSS + correction statique par pseudo-mode + cumul directionnel quadratique)



Divers

 

Interface graphique

Il est difficile de modéliser correctement une structure, si cette dernière est complexe, sans support graphique. Pour cette raison, une interface graphique a été programmée via l'API directX afin de permettre à l'utilisateur de visualiser la structure modélisée.

L'interface intègre : vues des noeuds, des barres, modélisation des barres sous forme filaire ou 3D, interaction avec utilisateur (rotation, translation, zoom du repere etc...).
Unités

De manière délibérée, les unités sont fixées.

Ainsi, les unités sont : mm pour les coordonnées des noeuds, N pour les forces, N/mm pour les chargements linéiques, N.m pour les moments, MPa pour les contraintes, mm/m pour la dilatation thermique etc....
Codes de vérification

Eurocode 3

RCC-M, CODETI et EN13480 (codes de tuyauterie)