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Modélisation et simulation par éléments finis : cas d'un tablier de pont.

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par Boris Sèdjro Sosthène KAGBO
Ecole Polytechnique d?Abomey-Calavi - Université d?Abomey-Calavi  - Diplôme dà¢â‚¬â„¢Ingénieur de Conception en Génie Civil 2014
  

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Extinction Rebellion

Chapitre 3

[

71 /176

}{

Calcul de , ( )-On a :

{

}

, ( )-

Calcul de , ( )-

Chapitre 3

{

}

, ( )-

Calcul de , ( )-

72 /176

{

}

Chapitre 3

[B3 ( k)]

f f 0

Calcul de [B4(k)]

73 /176

aN4 {f33

aZ

[B4 ( k)]

f

23 f130

La matrice [ B] se présente comme suit :

[ B( k)] = [[ B1( k)] [B2(k)] [ B3 ( k)] [ B4 ( k)]]

Avec :

74 /176

Chapitre 3

f

, ( )-

f

,B (0- V

f

f f

f f
f f

,B (0- V

f

f

f

f f

f f

[ f f o

12

,B (??)- V

f

f

f

f f

f f

[ f f

3.3.4. Construction de la matrice de rigidité élémentaire

La matrice de rigidité élémentaire se calcule grâce à la formule suivante :

, - ? , ( )- , -, ( )-

En ramenant l'intégral sur l'espace des éléments de référence, on a :

, - ? e ( ) , ( )- , -, ( )- e ( )

Chapitre 3

,

- ?, ( )- , -, ( )-
e ( ) Comme la matrice des fonctions de déformation, dans le cas l'élément

finis tétraédrique à 4 noeuds, est indépendante des coordonnées , on peut écrire :

, - e ( ) ,

, - ,

(

)- ,

-, (

)-

(

)- ,

-, (

)-

75 /176

, - , ( )- , -, ( )-

76 /176

Termes de la matrice de

rigidité , -

Expression :

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

((

 

(

)

 
 
 

)

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)

 

(

 

)(

 
 

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((

 

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(

 
 
 

)(

 
 

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((

 

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(

 
 

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(

 
 
 

)(

 
 

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(

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)(

 
 
 

)

(

)(

 
 
 

)

 

(

 

) (

 
 
 

))

 
 
 
 
 
 

(

(

 

) (

 

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(

 
 
 

))

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

(

(

 

) (

 

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(

 
 
 

))

 
 
 
 
 
 

(

(

 

)(

 
 
 

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(

)(

 
 
 

)

 

(

 

)(

 
 
 

))

 
 
 
 
 
 

(

(

 

) (

 

)

 

(

 
 
 

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77 /176

 
 
 
 

(

(

 

) (

 
 

)

 

(

 
 
 

))

 
 
 
 
 
 

( (

 

)(

 
 

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(

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)

 

(

 

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))

 
 
 
 

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(

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)

 

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(

 

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(

 
 
 

)

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

(

 

) (

 
 

)

 

(

 
 
 

)

 
 
 
 
 

78 /176

 

(

)

(

 
 

)

 

(

)(

 
 

)

 

(

 

) (

 

)

 
 
 
 

(

 
 

) (

 
 

)

(

 
 
 

)

 
 
 
 
 
 
 

(

 
 

) (

 
 

)

(

 
 
 

)

 
 
 
 

(

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(

 
 

)

 

(

)(

 
 

)

 

(

 

) (

 

)

 
 
 
 

(

 
 

) (

 
 

)

(

 
 
 

)

 
 
 
 

(

)(

 
 

)

 

(

 

)(

 

)

 

(

 

)(

 

)

 
 
 
 
 

(

 
 

) (

 
 

)

(

 
 
 

)

 
 
 
 
 
 
 

(

 
 

) (

 
 

)

(

 
 
 

)

 
 
 
 

(

)

(

 
 

)

 

(

) (

 
 

)

 

(

 

)(

 

)

 
 
 
 

(

 
 

) (

 
 

)

(

 
 
 

)

 
 
 

79 /176

 
 
 
 
 

(

 

)

(

 
 
 

)

 

(

 
 
 

)

 
 
 

(

)

(

 
 

)

 
 

(

 

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(

 
 

)

 

(

 

)(

)

 
 
 
 
 

(

 

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(

 
 
 

)

 

(

 
 
 

)

 
 
 
 
 
 
 

(

 

)

(

 
 
 

)

 

(

 
 
 

)

 
 
 

(

)

(

 
 

)

 
 

(

 

)

(

 
 

)

 

(

 

)(

)

 
 
 
 

(

 

)

 
 
 

(

 

)

 

(

 

)

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

(

 

)

 
 
 

(

 

)

 
 

(

 

)

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

(

 

)

 
 
 
 
 
 
 
 

80 /176

 
 
 
 
 

(

 

)

 
 
 
 
 
 

(

 

)

 

(

 

)

 

(

)

 
 
 
 
 

(

 

)

 
 
 
 
 
 
 
 
 

(

 

)

 
 
 
 
 

(

 

)

 

(

 

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(

)

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

(

 

)

 
 
 
 
 
 

(

 

)

 

(

 

)

 

(

)

 
 
 
 
 

(

 

)

 
 
 
 

81 /176

 
 
 
 
 

(

 

)

 
 
 
 
 
 

(

 

)

 

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)

 

(

)

 
 
 
 
 

(

 

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(

 

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(

 

)

 

(

)

 
 
 
 
 
 

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(

 

)

 
 
 
 
 
 

(

 

)

 

(

 

)

 

(

)

82 /176

 
 
 
 
 

(

 

)

 
 
 
 
 
 
 
 
 

(

 

)

 
 
 
 
 
 

(

 

)

 

(

 

)

 

(

)

 

(

 

)

 

(

 

)

 

(

)

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

(

 

)

 

(

 

)

 

(

)

 
 
 
 
 

(

 

)

 
 
 
 
 
 
 
 
 

(

 

)

 
 
 
 
 

(

 

)

 

(

 

)

 

(

)

 

83 /176

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

(

)

 
 
 
 
 
 

(

 

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(

)

 

(

)

 
 
 
 
 

(

)

 
 
 
 
 

(

 

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(

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(

)

 
 
 
 
 
 

(

)

 
 
 
 
 
 
 
 
 

(

)

 
 
 
 
 
 

(

 

)

 

(

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(

)

 

(

 

)

 

(

)

 

(

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84 /176

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

(

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(

)

(

)

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

(

)

(

)

(

)

Tableau 3.1 : Tableau des valeurs de la matrice de rigidité élémentaire de l'élément tétraédrique à 4 noeuds (douze degrés de

liberté).

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