Etude de l’instabilité non linéaire des poutres métalliques élancées.
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Date
2018-07-03
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Résumé (en Français) :
L'effet des déformations de cisaillement sur le déversement élastique des poutres à parois minces à section variables, bi-symétriques ouvertes et fermées coniques sous une combinaison de forces axiales et de flexion est étudié dans cette thèse. Pour ce faire, une théorie géométrique non linéaire de poutre est présentée selon un nouveau modèle cinématique incorporant des composants de déformation de cisaillement. La méthode de Ritz est appliquée pour obtenir les équations d'équilibre gouvernant, puis les charges de flambage sont calculées en résolvant le problème de valeur propre en se basant sur la singularité de la matrice de rigidité tangente. Les résistances de déversement élastique données par la méthode proposée sont généralement en bon accord avec la simulation par éléments finis utilisant le logiciel Abaqus. Les résultats numériques pour les consoles et les poutres à parois minces simplement appuyées avec des sections ouvertes et en box révèlent que la solution de stabilité classique a tendance à surestimer la résistance réelle de déversement des poutres en console.
Mots clés : Déversement, Poutre à section variable en console, Déformation de cisaillement,
Méthode de Ritz.
Abstract (in English) :
The effect of shear deformations on elastic lateral buckling of tapered thin-walled open and closed bi-symmetric section beams under combined bending and axial forces is investigated. For the purpose, a geometrical non-linear beam theory is presented according to a new kinematic model that incorporates shear flexibility components. Ritz method is applied to obtain the governing equilibrium equations, then the buckling loads are computed by solving the eigenvalue problem basing on the singularity of the tangential stiffness matrix. The elastic lateral buckling resistances given by the proposed method are generally in good agreement with the finite element simulation using Abaqus software. The numerical results for cantilevers and simply supported thin walled beams with open and box sections reveal that the classical stability solution tends to overestimate the real lateral buckling resistance of short tapered box cantilever beams.
Keywords: Lateral-torsional buckling, Tapered I beams and cantilevers, Shear flexibility
Ritzs method.
Description
Doctorat en Sciences
