Cette modélisation est menée pour savoir s’il y a une différence au niveau des calculs des actions de liaison entre les éléments BEAM et LINK, pour une poutre sur deux appuis fixes, sachant que :
• L’élément BEAM correspond à des éléments poutres, travaillant en traction, compression, flexion et torsion. Il transmet translations et rotations. Il possède 6 degrés de liberté par nœud.
• L’élément LINK correspond à des éléments barres, travaillant en traction/compression. Il transmet juste les translations. Il possède 3 degrés de liberté par nœud. La modélisation sur Ansys d’une poutre (Figure1) est envisagée de deux façons :
– avec des éléments « poutre » (BEAM3).
– avec des éléments « barre » (LINK1).
Les définitions des éléments BEAM3 et LINK1 est la même que celle présentée avant, le choix de ces éléments (BEAM3/LINK1) est faite sur la base de leur dimension (2D) contrairement au BEAM4, LINK8 et LINK10 qui sont des éléments 3D, en plus, la particularité des LINK10 est qu’il peuvent travailler en compression ou traction [Ansys13].

Modélisation d’une poutre sur 2 appuis fixes

Dans cette partie, nous avons juste chargé l’élément par son poids propre (G) pour évaluer les actions aux nœuds  dans le cas où la poutre est liée à deux appuis fixes. Nous travaillons dans le plan formé par la direction de la poutre et celle de la gravité.

On évalue ces actions de liaison pour différents angles incidents de la poutre par rapport à l’horizontale .

Toutes les actions sont alors identiques pour les liaisons à gauche et à droite (F/2) dans tous les cas envisagés (0°, 45°, 90°)  que ce soit avec un maillage plus ou moins raffiné de BEAM ou un seul élément LINK.

Le poids propre se répartit donc d’une façon homogène sur les appuis quel que soit l’angle de l’élément et quelle que soit la modélisation (BEAM ou LINK). Ceci conforte la répartition choisie en P/2 sur chaque extrémité, dans le cas de rotules fixes et où les liaisons sont considérées comme parfaites. Néanmoins, il est connu que, dans la réalisation des ces rotules, il est très difficile d’arriver à une rotule parfaite, et d’autre part les appuis ne sont pas fixes.

Nous allons dans la suite prendre en compte les imperfections des liaisons et pour ce faire, nous introduirons des appuis élastiques au niveau des liaisons avec des raideurs différentes.

Modélisation d’une poutre sur 2 appuis élastiques

A cette étape, nous souhaitons vérifier si les résultats obtenus précédemment sont toujours valables dans le cas où les liaisons sont des appuis élastiques dont les raideurs peuvent être différentes.

ous avons étudié les deux types d’élément de la poutre (LINK/BEAM) dans les différentes positions tout en fixant le rapport de rigidité γ=5 (k2=γ*k1), où k1 et k2 sont les raideurs verticales et horizontales des appuis.

Les résultats sont strictement identiques pour les deux cas traités, la modélisation de type poutre ou barre ne change rien à la répartition des actions d’appui.

Analyse des résultats pour des appuis élastiques

Les résultats trouvés sont similaires pour les deux modélisations (LINK/BEAM) de la poutre et quel que soit l’angle. Les éléments rapportent la moitié de la charge aux nœuds (le cas a été testé où le poids propre est remplacé par deux forces ponctuelles), mais des raideurs différentes au niveau des liaisons entraînent une distribution différente des actions. C’est pourquoi, la prochaine étape va consister à envisager que les articulations soient non seulement sur des appuis élastiques, mais en plus soient imparfaite.