Calcul des Structures par la Méthode des Éléments Finis

Nous appelons structure tout assemblage de pièces, destiné à supporter un chargement, à transmettre des efforts. De ce fait, une construction quelconque est toujours réalisée autour d'une structure, e.g. une machine, un véhicule, un avion, un vaisseau spatial, un navire, un pont, un bâtiment, etc.

La Mécanique des Structures a pour objet essentiel l'étude du cheminement des efforts dans les pièces, des interactions entre ces pièces, des contraintes et déformations autour de chaque point, des vibrations qui peuvent prendre naissance, des ruptures possibles, etc. Cela peut être résumé en disant qu'elle étudie la réponse de la structure aux différentes sollicitations appliquées, et ceci, en fonction de la géométrie des pièces constituantes, des propriétés mécaniques des matériaux, des liaisons, des chargements imposés.

Avec le développement des ordinateurs, la Méthode des Éléments Finis reste la méthode la plus puissante pour résoudre les problèmes de la Mécanique des Structures et des Matériaux. Elle consiste à discrétiser la pièce, ou la structure étudiée, en un nombre fini d'éléments sur lesquels on privilégie quelques points, appelés Noeuds, où les forces et les déplacements sont calculés.

Dans ce livre, les étapes du passage du continu au discret sont exposées en commençant par des structures simples (treillis et portiques), pour aller aux objets tridimensionnels, aux problèmes de vibrations, de contraintes thermiques et de matériaux composites.

La deuxième partie de ce livre permet au lecteur de résoudre toute une gamme de problèmes, par l'analyse et par la M.E.F., pour comparer la proximité des résultats obtenus.