FLEXION. Définition: La flexion est un mode de charge tel qu il apparait dans les sections droites de la barre des moments fléchissons.

Documents pareils
Sujet proposé par Yves M. LEROY. Cet examen se compose d un exercice et de deux problèmes. Ces trois parties sont indépendantes.

DISQUE DUR. Figure 1 Disque dur ouvert

Les correcteurs accorderont une importance particulière à la rigueur des raisonnements et aux représentations graphiques demandées.

TUTORIAL 1 ETUDE D UN MODELE SIMPLIFIE DE PORTIQUE PLAN ARTICULE

Cours de résistance des matériaux

ANNEXE J POTEAUX TESTÉS SELON UN CHARGEMENT STATIQUE ET TESTÉS SELON UN CHARGEMENT CYCLIQUE ET STATIQUE

Banc d études des structures Etude de résistances de matériaux (RDM) et structures mécaniques

SSNL126 - Flambement élastoplastique d'une poutre droite. Deux modélisations permettent de tester le critère de flambement en élastoplasticité :

DÉVERSEMENT ÉLASTIQUE D UNE POUTRE À SECTION BI-SYMÉTRIQUE SOUMISE À DES MOMENTS D EXTRÉMITÉ ET UNE CHARGE RÉPARTIE OU CONCENTRÉE

Trépier avec règle, ressort à boudin, chronomètre, 5 masses de 50 g.

Analyse statique d une pièce

Les indices à surplus constant

Cours de Résistance des Matériaux (RDM)

Oscillations libres des systèmes à deux degrés de liberté

Ceinture Home Dépôt. Orthèse lombaire et abdominale. Mother-to-be (Medicus)

FctsAffines.nb 1. Mathématiques, 1-ère année Edition Fonctions affines

Fonctions linéaires et affines. 1 Fonctions linéaires. 1.1 Vocabulaire. 1.2 Représentation graphique. 3eme

Information. BASES LITTERAIRES Etre capable de répondre à une question du type «la valeur trouvée respecte t-elle le cahier des charges?

Chapitre 3. Les distributions à deux variables

10 leçon 2. Leçon n 2 : Contact entre deux solides. Frottement de glissement. Exemples. (PC ou 1 er CU)

II - 2 Schéma statique

Essais de charge sur plaque

Mario Geiger octobre 08 ÉVAPORATION SOUS VIDE

Annexe A. Annexe A. Tableaux et données relatifs à la vérification par Eurocode 3 A.3

D022751/01 TEXTE SOUMIS EN APPLICATION DE L ARTICLE 88-4 DE LA CONSTITUTION PAR LE GOUVERNEMENT, À L ASSEMBLÉE NATIONALE ET AU SÉNAT.

aux différences est appelé équation aux différences d ordre n en forme normale.

PCB 20 Plancher collaborant. Fiche technique Avis technique CSTB N 3/11-678

LE GÉNIE PARASISMIQUE

1 Mise en application

ÉTUDE DE L EFFICACITÉ DE GÉOGRILLES POUR PRÉVENIR L EFFONDREMENT LOCAL D UNE CHAUSSÉE

Circuits RL et RC. Chapitre Inductance

Suites numériques 3. 1 Convergence et limite d une suite

Cours 1. Bases physiques de l électronique

Fonctions de deux variables. Mai 2011

Exemples de dynamique sur base modale

Bien lire l énoncé 2 fois avant de continuer - Méthodes et/ou Explications Réponses. Antécédents d un nombre par une fonction

INFLUENCE de la TEMPERATURE. Transition ductile/fragile Choc Thermique Fluage

TRACER LE GRAPHE D'UNE FONCTION

5 STATIQUE. 5.1 Généralités

STRUCTURE D UN AVION

Guide Technique Pour la Charpente de Mur. LSL et LVL SolidStart LP

UNIVERSITE KASDI MARBAH OUARGLA. Faculté des Sciences et Technologie et Sciences de la matière. Département de Génie Mécanique.

Version default Titre : Opérateur MECA_STATIQUE Date : 17/10/2012 Page : 1/5 Responsable : Jacques PELLET Clé : U4.51.

Chapitre 12. Bâtiments à ossature mixte en zone sismique.

Vis à billes de précision à filets rectifiés

Chapitre XIV BASES PHYSIQUES QUANTITATIVES DES LOIS DE COMPORTEMENT MÉCANIQUE. par S. CANTOURNET 1 ELASTICITÉ

Prise en compte des Eurocodes dans le dimensionnement d ouvrages d art courant en béton armé. Comparaison avec «l ancienne» réglementation.

Serrures de porte et composants de retenue de porte

G.P. DNS02 Septembre Réfraction...1 I.Préliminaires...1 II.Première partie...1 III.Deuxième partie...3. Réfraction

Construire. Statique. Styled by Smou. SEMA France SARL: 50, avenue d Alsace F Colmar Tél Fax

Exemple d application du EN : Poutre fléchie avec section tubulaire reconstituée

Cours 9. Régimes du transistor MOS

Exercices Alternatifs. Une fonction continue mais dérivable nulle part

Exercices Alternatifs. Une fonction continue mais dérivable nulle part

Chapitre 3. Quelques fonctions usuelles. 1 Fonctions logarithme et exponentielle. 1.1 La fonction logarithme

Dans ce chapitre : Sommaire 93

Cours d électricité. Circuits électriques en courant constant. Mathieu Bardoux. 1 re année

Chapitre 2 Les ondes progressives périodiques

Continuité en un point

Automatique (AU3): Précision. Département GEII, IUT de Brest contact:


1 Définition. 2 Systèmes matériels et solides. 3 Les actions mécaniques. Le système matériel : Il peut être un ensemble.un sous-ensemble..

Département de Génie Civil

LES LOIS PHYSIQUES APPLIQUÉES AUX DEUX-ROUES : 1. LA FORCE DE GUIDAGE

Equipement. électronique

GUIDE D'INSTALLATION Lave-Vaisselle

Fonctions de plusieurs variables

Règlement EPAQ pour la qualité des panneaux sandwiches

CHAPITRE IV Oscillations libres des systèmes à plusieurs degrés de liberté

Lexique. -- Lycée GABRIEL -- Architecture et habitat - Argentan - Orne - L Y C É E POLYVALENT GABRIEL ARGENTAN MINISTÈRE DE L'ÉDUCATION NATIONALE

EPFL TP n 3 Essai oedomètrique. Moncef Radi Sehaqui Hamza - Nguyen Ha-Phong - Ilias Nafaï Weil Florian

Réalisation et modélisation de rubans déployables pour application spatiale

CHAPITRE 1 : DE LA FONCTION DE DEMANDE DU CONSOMMATEUR À LA DEMANDE DE MARCHÉ

(Exemple ici de calcul pour une Ducati 748 biposto, et également pour un S2R1000, équipé d un disque acier en fond de cloche, et ressorts d origine)

Exo7. Calculs de déterminants. Fiche corrigée par Arnaud Bodin. Exercice 1 Calculer les déterminants des matrices suivantes : Exercice 2.

Module d Electricité. 2 ème partie : Electrostatique. Fabrice Sincère (version 3.0.1)

SINE QUA NON. Découverte et Prise en main du logiciel Utilisation de bases

BACCALAUREAT GENERAL MATHÉMATIQUES

Variations du modèle de base

Chapitre 5 : Le travail d une force :

CODE ET MANUEL D APPLICATION POUR LE CALCUL ET L EXECUTION

MATHÉMATIQUES FINANCIÈRES I

C.F.A.O. : Conception et Fabrication Assistées par Ordinateur.

Guide de conception. Sécurité incendie des halls industriels

Définition 0,752 = 0,7 + 0,05 + 0,002 SYSTÈMES DE NUMÉRATION POSITIONNELS =

LES COLLISIONS FRONTALES ENTRE VÉHICULES

CHAPITRE VI ALEAS. 6.1.Généralités.

La mécanique sous le capot

Le modèle canadien de gestion de la dette

Jean-Marc Schaffner Ateliers SCHAFFNER. Laure Delaporte ConstruirAcier. Jérémy Trouart Union des Métalliers

Panneau solaire ALDEN

Quantité de mouvement et moment cinétique

Université Paris-Dauphine DUMI2E 1ère année, Applications

Le logiciel M4R (Monitoring for Results)

N09 Viaduc de Chillon

TUBES ET ACCESSOIRES Serrurier A ailettes Construction Canalisation Spéciaux

SYSTEME DE PARTICULES. DYNAMIQUE DU SOLIDE (suite) Table des matières

RAPIDE PUISSANTE RENTABLE BLUE DEVIL PLUS DE VALEUR À VOS FERRAILLES. Cisaille Rotative Pré-broyeur. MONITEUR CLOUD À DISTANCE

Eteindre. les. lumières MATH EN JEAN Mme BACHOC. Elèves de seconde, première et terminale scientifiques :

Transcription:

1 FLEXION Définition: La flexion est un mode de charge tel qu il apparait dans les sections droites de la barre des moments fléchissons. a) Considérons une barre sollicitée à un mode de charge extérieure. b) Déterminons les réactions aux appuis: =. =. c) Etudions les facteurs de forces intérieurs de la barre à une distance, dans une section droite C, il apparait:

2 Si le moment fléchissant dans la section droite de la barre est l unique facteur de force, les efforts tranchants et les forces normales n existent pas, la flexion est dite pure. Le plus souvent, il apparait dans les sections droites de la barre en même temps des moments fléchissant et des efforts tranchants, on dit qu on a une flexion simple. Remarque: Une barre travaillant principalement en flexion est appelée poutre. - Analysons l exemple précédent plus en détail pour déterminer les lois de variations des facteurs de forces intérieurs, puis nous construisons les diagrammes des moments fléchissant et des efforts tranchants. - L analyse de forces intérieures commence habituellement par la détermination du système de forces extérieures. - Il faut déterminer les réactions aux appuis conformément aux lois de la statique. =0 ==> =. + =0 ==> =. + - Coupons par la pensée la poutre en deux parties au point à la distance de l appui gauche pour que chacune des deux parties soit en équilibre, il faut appliquer a la distance une force et un moment flechissant. Ces facteurs de forces sont déterminés des conditions d équilibre d une partie de la poutre. On démontre que la grandeur de forces intérieures ne dépend pas du choix de la partie gauche.

3 Si l on prend la somme des moments de toutes les forces agissant sur la partie gauche de la barre par rapport a l axe central transversal dans la section, on obtient: =. Convention de signes: a) Signe du moment fléchissant: + - - + Après déformation, les fibres supérieures sont tendues et les fibres inferieures sont comprimées. <0 Après déformation, les fibres supérieures sont comprimées et les fibres inferieures sont tendues. >0 b) Signe de l effort tranchant: Nous considérerons ici la convention des efforts à droite. On remarque que la valeur de l'effort tranchant est la dérivée du moment fléchissant par rapport à la position x du point considéré: ==

4 Contraintes dans les poutres en flexion Pour établir les relations, nous nous appuyons sur les hypothèses suivantes: a) La poutre est droite avant le chargement. b) Le matériau est élastique et ses propriétés sont les mêmes en tension et en compression. c) Le matériau est homogène tout le log de la poutre. d) La flexion se produit dans un seul plan qui coïncide avec l un des axes principal de la section droite de la poutre. Contraintes dues au moment fléchissant constant: (flexion pure) Considérons une poutre qui satisfait les hypothèses précédentes soumise à un moment fléchissant constant et positif. Plan de flexion G (constant) X Géométrie de poutre en flexion pure >0 avant de la déformation

5 Plan neutre Géométrie de poutre en flexion pure >0 après de la déformation Considérons deux éléments adjacents: Sections planes après déformation a: Tous les éléments de longueur se déforment de la même façon, leurs assemblage donnent a la poutre une courbure constante, ou un rayon de courbure constant. b: Pour ce moment positif, les fibres supérieures se rétrécissent et les fibres inférieure s allonge. Il existe donc un plan transversal dont lequel les fibres ne changent pas de longueur. (Par définition ce plan est appelé Plan neutre. L axe horizontal formé par l intersection du plan neutre et du plan de flexion (ou plan de chargement) est appelé axe neutre. Le rayon de courbure est par définition celui de l axe neutre.

6 Y Avant chargement Après chargement Examinant maintenant les déformations longitudinales de diverses fibres de l élément dans le plan de flexion. Après l effet imputable du moment, une fibre quelconque situé à une distance au dessus de l axe neutre (fibre ) devient, sa déformation normale est donnée par l équation suivante: = or initialement = et par définition =, alors: = = d où = (1) Cette équation (1) révèle que: a: La déformation normale varie linéairement en fonction de, ce qui est dû au fait que les sections planes demeurent planes après déformation. b: Pour un moment fléchissant positif, les fibres supérieures (>0) se rétrécissent (déformation négatif " compression ) et les fibres inférieures s allongent (déformation positif " tension ).

7 Relation contrainte/déformation: Selon les hypothèses de base, la poutre est faite d un seul matériau élastique, dont le module d élastique est le même en tous points. D après la loi de Hooke: =. =. (2) Ainsi en flexion pure les contraintes dans une section droite varient selon une loi linéaire. = =0 Equilibre: On peut avoir trois composantes de contraintes lesquelles contribuent éventuellement à équilibrer le moment fléchissant. Ces composantes de contraintes sont, et ), agissant sur l élément de surface. =. a: =0 ==>.=0 b: =0 ==>.=0 c: =0 ==>.=0 d: / =0 ==>....=0 e: / =0 ==>..=0 f: / =0 ==>..=0 Examinons les conditions d équilibres qui nous mènent a la solution recherchée, c est a dire a une relation permettant de calculer les contraintes en fonction du moment fléchissant et de la géométrie de la poutre et tenir compte des propriétés élastiques du matériau.

8 1) L équation (a) d équilibre combiné avec l équation (2) =0= or 0, il en résulte que l équation =0 (3). Implique que le moment statique de la section par rapport à l axe doit être nul pour satisfaire l équation d équilibre (a); il faut donc que l axe passe par le centroide de la section. 2) L équation (b) est satisfaite puisque dans ce cas il n existe aucun effort tranchant et que à comme résultante une force de cisaillement (effort tranchant) qui agit sur la direction. 3) même raisonnement que pour l équation (b) 4) L équation d équilibre (d) traduit la différence des moments dues aux efforts tranchants qui agissent sur les directions et. L équation est donc satisfaite encore une fois puisque et =0. 5) L équation d équilibre (e) combiné avec l équation (2) donne.., comme 0, il en résulte que.=0 (Produit de moment d inertie). Puisque le plan de flexion (, ) coïncide avec un axe principal de la section, la condition est satisfaite. 6) L équation d équilibre (f) combiné avec l équation (2) donne =., d où = Soit: = (4) L équation (4), nous permet d évaluer la déformation (flèche) d une poutre, puisqu elle relie le rayon de courbure au moment fléchissant appliqué au module d élasticité du matériau et le moment d inertie. Pour déterminer la contrainte normale, on combine l équation (4) avec l équation (2), ce qui donne: =. (5)

9 Compression Traction = : module de résistance de la section =

10 Contraintes dues à un effort tranchant: (Flexion simple 0) Chargement Fig. 1 Chargement Fig. 2

11 Considérons un élément de poutre de longueur x découpé par deux plans transversaux et. (Fig. 3) Fig. 3 Comme nous l avons vu, l effort tranchant et le moment fléchissant varient tout le long de la poutre et prennent des valeurs,, et,. Équation d équilibre / =0 =. D après l équation (5), on tire: =. (6) =. =. (7) Effectuons une coupe longitudinale à un niveau quelconque (= ), puisque les contraintes normales sont différentes sur les faces opposées. Les deux sous éléments ne peuvent être en équilibre que s il existe une force interne agissant dans la direction longitudinale à leurs interfaces. Considérons l équilibre des forces selon l axe des pour le sous élément supérieur de section.

12

13 h 2.. =0 (8) En combinons les équations (6) et (7) avec l équation (8) et en sachant que et et ne sont pas en fonction des coordonnées de la section transversale, nous obtenons: =. (9) Dans l équation (9), l intégrale représente le moment statique de la section par rapport à l axe. De façon général, on peut évaluer la distance entre le centroide de la sous section et l axe neutre, et calculer le moment statique. =.=. (10) Le rapport qui représente la force de cisaillement moyenne par unité de longueur au plan de coupe est appelé flux de cisaillement. Les indices impliquent qu il s agit d un flux de cisaillement agissant sur une face normale à dan la direction. = =. (11) On peut également calcul la contrainte de cisaillement moyenne qui agit au plan de coupe. = =. = =. ou, : est la largeur au plan de coupe considéré.. (12) Il est important de remarquer que le flux de cisaillement et la contrainte de cisaillement (ou ) dépendent de la coordonné du plan de coupe et que leurs intensités varient d un point à l autre de la poutre.