Les remarques suivantes concernent les calculs relatifs à des structures contenant des câbles :
- Les forces de traction initiales doivent être définies de façon rationnelle. Les valeurs des forces et des contraintes de traction déterminées dans la définition du câble sont les valeurs précises exigées par l’algorithme dans le cas d'un montage au milieu du câble approprié (calculée le long de sa corde). Cette contrainte permet de retrouver la longueur exigée du câble. Si des forces de traction non équivalentes sont introduites dans une structure isostatique, il est impossible de parvenir à l’état d’équilibre.
L'utilisateur définit souvent l'effort en traction d'un câble inférieur à la charge (p. ex. poids propre) qui s'exerce sur lui ; dans ce cas, on sait qu'il n'existe aucune solution physique pour ce modèle. Le problème similaire concerne, par exemple, le schéma statique présenté sur la figure ci-dessous.
Le schéma présenté peut constituer le modèle de la structure entière ou de la partie de la structure. Si, lors de la définition du câble, on affecte des valeurs quelconques aux forces de traction dans les câbles n° 1, 2 et 3, il est fort probable que les conditions d’équilibre pour la direction horizontale ne seront pas satisfaites (la somme de composantes horizontales des forces de tractions prise à partir des trois câbles devrait de zéro ou proche de zéro). Par conséquent, le processus de calcul de cette structure n'est pas convergent, ou des erreurs de calcul surviennent. Ces erreurs sont typiques de noeuds de structures présentant des déplacements ou des angles de rotation anormalement importants (pour remplir les conditions d'équilibre, les angles de rotation anormalement élevés sont définis dans la structure, ce qui entraîne fréquemment le dépassement du domaine des fonctions : acos, asin ou racine).
Pour cela, à l’étape initiale des calculs, il est plus juste de définir les câbles, non pas à l’aide de forces de traction, mais en indiquant la longueur du câble. Après avoir constaté quelles sont les valeurs des forces de traction, pour les valeurs du longueur du câble raisonnables vous pouvez associer les valeurs des forces de traction. N’oubliez pas que les conditions d’équilibre doivent être plus ou moins satisfaites dans les nœuds pour le schéma similaire à celui présenté ci-dessus.
Une telle situation se produit en cas de chaînes de câbles colinéaires présentant des forces de traction identiques. L’analyse n’est pas convergente car les forces de traction ne peuvent être identiques dans tous les câbles, en raison de la flèche du câble.
- Les câbles n’ont pas de rigidité en flexion. Dans le cas de chaînes de câbles colinéaires ou de réseaux de câbles, notons qu'aucune rigidité dans le direction perpendiculaire n'est à l'oeuvre, surtout si l'on néglige les effets du troisième ordre (P-Delta), c’est-à-dire, l’influence de la géométrie (forme) sur la rigidité de la structure.
- Etant donné que les éléments de type câble introduisent une non-linéarité importante du système, il faut dans certains cas :
- définir un nombre d’incréments de charge supérieur (NDIV>10).
- appliquer l'algorithme complet Newton-Raphson (cela signifie que la matrice de rigidité K doit être mise à jour après chaque incrément et sous-incrément de la charge).
Néanmoins, il n’est pas toujours nécessaire de définir ces paramètres. Dans certains cas, quand la convergence de la solution est atteinte après un seul incrément, vous pouvez sélectionner l’algorithme le plus simple (méthode des précontraintes).
- Si les câbles sont définis par leur longueur (à l’aide des options LONgueur, DILatation, DILatation RELative ou sans aucune commande) et l’application des charges à la structure fait que certains câbles ne fonctionnent pas (ils ne transmettent aucun effort), l’analyse d'une structure à câbles pourra ne pas être convergente. Pour éviter cela, il faut appliquer la charge par poids propre à tous les câbles dans le cas de charge de l'ensemble. Cela correspond au travail effectif du câble parce dans les structures réelles les câbles qui ne transmettent pas de la traction n’existent pas – une certaine tension due au poids propre est toujours présente.