CONSTRAINT
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ICAB - fichier IGA

CONSTRAINT() contraintes sur les degrés de liberté

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CONSTRAINT      (TYPE=contrainte,CASE=chargement)

numéro, label;  n1, X, Y, Z, RX, RY, RZ;

numéro, label;  n1, X, Y, Z, RX, RY, RZ, n2, ..., n8;

numéro, label;  n1, X=fx, Y=fy, Z=fz, RX=mx, RY=my, RZ=mz;

NB: les contraintes cinématiques ne peuvent être indiquées que dans un fichier IGA; elles sont "invisibles" dans l'interface écran ICAB. Il est déconseillé d'utiliser CONSTRAINT() pour des utilisateurs non expérimentés: une relation cinématique conduit à une élminimation des degrés de liberté, c'est à dire sans possibilité d'obtenir les réactions associées à ces blocages ou à des relations cinématiques pouvant conduire à un système non conservatif (assymétrie des actions,  déséquilibre des moments).

L'entité CONSTRAINT est utilisée pour imposer des contraintes sur des degrés de liberté de noeuds d'un maillage d'éléments finis. Il peut s'agir de l'élimination des degrés de liberté (équivalent à un blocage) ou de l'établissement de relations entre degrés de liberté. Cette entité est donc employée pour définir les conditions aux limites d'un modèle par éléments finis, conjointement avec les entités RESTRAINT et LOAD.

 Paramètres de l'Identificateur d'entité CONSTRAINT

 TYPE=contraintechaîne

trois types de contraintes sont possibles, à savoir :

CASE=chargemententier

numéro d'application du chargement et des conditions aux limites (Load Case). Ce paramètre permet de traiter plusieurs cas de chargements avec le même modèle. Ce paramètre optionnel est mis à zéro par défaut et dans ce cas le chargement est appliqué en permanence.

Données d'Entrée DE pour l'entité CONSTRAINT

numéro, Label;

numéroentier

numéro de la contrainte

labelchaîne

nom de la contrainte pouvant être utilisé comme pointeur.

Remarque: ni le <numéro>, ni le <label> ne sont indispensables. Néanmoins, en l'absence de ces informations, aucune référence ne peut être faite pour la contrainte. L'indication du <label> suffit pour une référence ultérieure à la contrainte.

 Paramètres de Données PD pour l'entité CONSTRAINT

Les paramètres dépendent du type de contrainte.

TYPE=KINEMATICS élimination de degré de liberté.

n1, d1, d2, d3, d4, d5, d6;

n1entier ou pointeur

n1 est le numéro ou le pointeur du noeud (entité NODE) dont les degrés de liberté sont à éliminer.
REMARQUE: si <n1> est remplacé par la chaîne de caractères "ALL". Dans ce cas, l'ensemble des noeuds subira l'élimination des degrés de liberté. 

d1X, Y, Z, RX, RY ou RZ 

 Cette lettre ou mot indique le degré de liberté à supprimer. Les directions de translation X, Y ou Z sont repérées par les lettres 'X', 'Y' ou 'Z'. Les directions de rotation X, Y ou Z sont repérées par les mots 'RX', 'RY' ou 'RZ'.
Les paramètres d2, d3... d6 sont présents si plusieurs degrés de liberté doivent être éliminés sur le même noeud, soit 6 au plus. 

 

Remarque sur le type KINEMATICS: comme cette contrainte élimine les degrés de liberté, les réactions des efforts aux noeuds ne sont pas connues. Si les réactions aux noeuds bloqués doivent être calculées, il faut employer l'entité RESTRAINT en imposant un déplacement nul.

 

TYPE=COUPLE             fusion de degrés de liberté.

n1, d1, d2, d3, d4, d5, d6, n2, n3, ... n8;

autre syntaxe possible:

n1, n2, n3, ... n8, d1, d2, d3, d4, d5, d6;

n1entier ou pointeur

n1 est le numéro ou le pointeur du noeud (entité NODE) dont les degrés de liberté sont à fusionner avec ceux d'autres noeuds.

n2entier ou pointeur, ..., n8entier ou pointeur

Les paramètres n2, n3, ..., n8 sont les numéros ou les pointeurs des noeuds dont les degrés de liberté sont fusionnés avec le noeud <n1>. Au plus 8 noeuds peuvent être liés. Si davantage de noeuds doivent être liés, il suffit rajouter une autre entité du même type en incluant à nouveau <n1>.

d1X, Y, Z, RX, RY ou RZ

Cette lettre ou mot indique le degré de liberté à fusionner. Les directions de translation X, Y ou Z sont repérées par les lettres "X", "Y" ou "Z". Les directions de rotation X, Y ou Z sont repérées par les mots "RX", RY" ou "RZ".

Les paramètres d2, d3... d6 sont présents si plusieurs degrés de liberté doivent être fusionnés sur chaque noeud, soit 6 au plus.

 

Nous notons <n1,d1> le déplacement du noeud <n1> dans la direction <d1>. Nous adoptons des conventions similaires pour <n2,d2>, ... <n8,d8>. L'entité CONSTRAINT(TYPE=COUPLE) permet d'établir les relations suivantes :

<n1,d1> = <n2,d1> = <n3,d1> = ... = <n8,d2>

<n1,d2> = <n2,d2> = <n3,d2> = ... = <n8,d2>

.....

<n1,d6> = <n2,d6> = <n3,d6> = ... = <n8,d6>

 

TYPE=MPC                établissement de relations entre degrés de liberté

n1,d1,v1,  n2,d2,v2,..., n7,d7,v7;

 

n1entier ou pointeur

n1 est le numéro ou le pointeur du noeud (entité NODE).

d1X, Y, Z, RX, RY ou RZ

lettre ou mot indiquant une direction (un choix parmi "X", "Y", "Z", "RX", "RY" ou "RZ")

v1réel

coefficient relatif au degré de liberté du noeud <n1> dans la direction <d1>.

 

Des conventions identiques sont reprises pour les noeuds suivants (n2, d2, v2 ,...,  n7, d7, v8).

Une équation MPC établit une contrainte entre les déplacements de degrés de liberté pour des noeuds dans des directions données. Nous notons <n1,d1> le déplacement du noeud <n1> dans la direction <d1>. Nous avons :

         <n1,d1> . v1  +   <n2,d2> . v2   + ... +  <n7,d7> . v7  = 0.0

Jusqu'à 7 degrés de liberté peuvent être impliqués dans une équation MPC. Le premier degré de liberté <n1,d1> devient esclave, c'est-à-dire qu'il ne peut appartenir ni à une autre contrainte MPC, ni à un élément du type RIGID_BAR ou RIGID_JOINT (cf entité ELEMENT ci-après). En outre le coefficient v1 ne doit pas être nul.

 

exemples pour l'entité CONSTRAINT

/* Les degrés de liberté selon les directions X, Y et RY pour le noeud 1 sont supprimés */
CONSTRAINT(TYPE=KINEMATICS)
; 1, X,Y,RY;


/*       les degrés de liberté relatifs à la translation Z et aux rotations
        autour des axes X et Y de tous les noeuds de la structure sont supprimés
        Cette configuration est typiquement employée pour étudier un assemblage
        de poutres dans le plan (xy).
*/

CONSTRAINT(TYPE=KINEMATICS)
; ALL, Z, RX, RY;


/*      Cas de fusion de degrés de liberté. La première contrainte est telle que :
*       déplacement(noeud 2, direction X)       = déplacement(noeud 3, direction X)
*                                               = déplacement(noeud 4, direction X)
*       et
*       déplacement(noeud 2, direction Y)       = déplacement(noeud 3, direction Y)
*                                               = déplacement(noeud 4, direction Y)
*       La deuxième contrainte assure que :
*       déplacement(noeud 2, direction X)       = déplacement(noeud 1, direction X)
*/

CONSTRAINT(TYPE=COUPLE)
; 2, X,Y, 3, 4;
; 2, X,   1;


/* La liaison MPC permet d'établir la relation:
*  déplacement(noeud 5,direction X)*2.0 +  déplacement(noeud 5, direction Y)*3.0 = 0.0
*/
CONSTRAINT(TYPE=MPC)
;       5, X, 2.0,  5, Y, 3.0;

 

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