Structure lattices -rigidité section variable-

[Matouti]

Bonjour à tous,

J'ai décidé d'étudier les structures lattices pour mon mémoire de fin d'études d'ingénieur. Ces structures sont fascinantes d'opportunités un peu partout, auto, aéro, biomédical...

Pour résumer rapidement, les strucutres sont consititués d'unité cellulaire répétées régulièrement dans l'espace. Les études portent sur la résistance à la jontion poutre/noeud qui concentre les contrainte.

J'étudie l'impact que les congés peuvent avoir sur la réduction des contraintes à cet endroit. C'est assez intéressant je trouve.
Je me retrouve donc à faire des éléments finis!

Encore en phase de biblio, je cherche à trouver la rigidité en torsion et flexion d'une simple poutre inclinée en pivot à ces deux bouts. Après avoir trouvé la matrice de raideur, j'intègrerai un paramètre qui me permet d'augmenter la rigidité en simulant un fillet, un peu comme un coef de secu.

Mais c'est la partie EF qui me bloque, j'ai du mal à trouver des choses sur les éléments multi section, j'ai bien trouvé des choses les "multi cell beam" mais je ne sais pas quoi en faire.
Egalement, je n'ai pas tout compris sur l'impact du cisaillement

Bref, l'idée c'est de vous partager ca et de vous demander de l'aide, si ca intéresse!
Matthieu
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[Paraboloide_Hyperbolique]

Bonjour,

Si je comprend bien, vous cherchez à étudier l'influence qu'auraient la géométries des jonctions noeuds-poutres sur les propriétés mécaniques d'une mousse ?

Si cela peut vous être utile, l'article ci-joint en fait mention (avec d'autres cas).

https://www.researchgate.net/profile...cell-foams.pdf

Mais c'est la partie EF qui me bloque, j'ai du mal à trouver des choses sur les éléments multi section, j'ai bien trouvé des choses les "multi cell beam" mais je ne sais pas quoi en faire.

Je ne suis pas sûr de vous suivre ici. Des éléments finis classiques devraient suffire pour une première étude. Il sera ensuite toujours temps de raffiner ci-nécessaire avec (par exemple) un schéma d'homogénéisation pour traiter le cas de mousses réelles.

Sinon et si ce n'est pas déjà fait, un ouvrage à lire (ou du moins survoler) absolument dans le domaine: "Cellular Solids: Structure and properties", Gibson, Lorna J, Ashby, Michael. F, Cambridge University Press. doi: 10.1017/CBO9781139878326

[Matouti]

Bonjour,

C'est exactement cela, je cherche à étudier la jonction noeud poutre, sur une mousse type lattice, régulière et plus performante
Je me suis rendu compte que les élment à multi sections ne sont pas intéressant; Plutot, je modélise une jonction comme une poutre, incurvée, et je suis donc passé par plusieurs articiles dont ON CURVED FINITE ELEMENTS FOR THE ANALYSIS OF CIRCULAR ARCHES Y. YAMADA* AND Y. EZAWAt

Assez intéressant.
Merci pour les lectures, je les ajoute au palmarès. Je ne suis pas encore très familier avec les techniques d'homogénéisation..

[Paraboloide_Hyperbolique]

Je ne suis pas encore très familier avec les techniques d'homogénéisation..

Cela pourra (peut-être) vous servir plus tard. Cela revient (en gros, je ne suis pas spécialiste de la technique non-plus) à modéliser un matériau complexe (comme une mousse) par un matériau homogène "équivalent". Cela peut par exemple être utile pour modéliser une mousse périodique (ou à peu près périodique) possédant plusieurs milliers de cellules soumise à des contraintes/forces qui ne sont pas réparties de manières non-homogènes sur ses frontières. L'avantage par rapport aux éléments finis classiques dans ce cas, est de réduire drastiquement le nombre d'éléments et de noeuds, et donc d'être beaucoup moins gourmand en ressources informatiques.

Cette technique requiert néanmoins l'utilisation d'un "volume représentatif" (comme une cellule pour une mousse périodique) sur lequel un calcul FEM classique est effectué. C'est ici que le travail que vous faites actuellement sur une cellule entre en jeu. Si vous parvenez à obtenir des solutions (semi-)analytiques pour le calcul des contraintes au lieu de passer par des éléments finis "bruts", c'est tout bénéfice et cela pourrais-être une contribution intéressante dans le domaine.

[A voir en vidéo sur Futura]