Freelem, logiciel de calculs de structures gratuit
Freelem, logiciel de calculs de structures gratuit
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 et ne seront 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"). Cela signifie simplement que l'intégralité des efforts et moments transitent 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") 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 + Exemples 04, 08 et 09 dans section Qualification 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 (version 2.0.0 ou supérieure) |
Freelem permet de calculer les efforts de traction et de cisaillement maximaux sur les chevilles d'une platine. L'utilisateur ne se contente plus 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 (version 7.0.0 ou supérieure) |
A l'image du calcul des ancrages, il est possible de définir les assemblages entre les barres. 18 types d'assemblages ont été programmés dans la version 7.0.0, en fonction : du type (soudures ou boulons), du nombre (2 ou 4), de la normale (X, Y ou Z), et de l'orientation. |
| Module Neige et Vent (version 4.0.0 ou supérieure) | Le module neige et vent permet à l'utilisateur de calculer les différents coefficients qui interviennent dans la prise en compte des chargements climatiques que sont la neige et le vent. Le tutoriel synthétise la méthodologie, et présente également deux exemples de calculs. |
Module Assemblages (version 4.4.0 ou supérieure) |
Le module assemblages se constitue de 2 utilitaires permettant de calculer les contraintes dans des cordons de soudures, ainsi que les contraintes dans les boulons (précontraints ou ordinaires). Le calcul des assemblages implémenté dans la version 7.0.0 se base sur les mêmes formules que ces utilitaires. |
| Chargement | Freelem gère 4 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) et la dilatation thermique. Le poids propre est équivalent à un chargement de type accélération en affectant -1 sur l'accélération Z. Nota : le chargement thermique n'a été implémenté qu'à partir de la version 3.0.0. De même pour le chargement linéique en repère local. |
Solveur
| Type d'analyse | Freelem est un logiciel d'élasticité linéaire. Il n'est pas capable d'effectuer des calculs élasto-plastiques. |
| Energie de cisaillement | Dans la plupart des logiciels poutre, l'énergie de cisaillement est par défaut négligée. 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). La section Théorie>Les approximations nodales>Matrice flexion traite plus en détail de ce sujet. |
| Analyse modale | Freelem procède à une analyse modale complète par la méthode des itérations inverses (couplage de la méthode de la puissance itérée inversée et de la méthode de la déflation). A noter que seules les fréquences propres sont données (pas de masse participante). L'analyse modale est parfois systématiquement nécessaire dans certains BE en raison de critères de 1ère fréquence propre minimale (--> généralement, il s'agit d'un requis de 1ère fréquence propre supérieure à 33 Hz, fréquence correspondant à la fréquence de coupure des spectres). |
| Analyse spectrale, harmonique, temporelle | Ces analyses ne sont pas possibles avec Freelem. |
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 pseudo-3D (pseudo car pour l'instant pas de visu des épaisseurs), interaction avec utilisateur (rotation, translation, zoom du repere etc...). |
| Unités | De manière délibérée, les unités sont fixées. En effet, par expérience, la possibilité de modification par l'utilisateur des unités est souvent génératrice d'erreurs (des moments exprimés en N.mm au lieu de N.m par exemple...). 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.... |
| Code de vérification | Pour l'instant aucun code de vérification n'est implémentée. Il appartient à l'utilisateur de procéder à l'analyse des résultats, en fonction du code souhaité (RCC-M, CM 66 etc...). A cet effet, il est possible d'exporter automatiquement tous les résultats vers Excel. |