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RÉSUMÉ
Cet article aborde le comportement des matériaux sous différentes sollicitations, en se focalisant sur les principes fondamentaux et les conventions de notation standardisées. Les sujets clés incluent la loi de Hooke et l'écrouissage, deux phénomènes qui régissent la déformation et la rupture des matériaux. Nous étudions également en détail les propriétés élastiques des matériaux, y compris le module d'élasticité et le coefficient de Poisson. La deuxième section de l'article se consacre aux conventions et normalisations de sollicitation, explorant les définitions et implications des efforts normaux et tranchants, ainsi que des moments de torsion et fléchissants.
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Thibault FOURCADE : Ingénieur
INTRODUCTION
Lorsqu’ils sont soumis à diverses forces, qu’elles soient normales, tranchantes, de torsion ou fléchissantes, les matériaux subissent des déformations. En considérant une section structurale spécifique, nous utilisons le terme « sollicitation » pour désigner la résultante de ces forces concentrées au centre de gravité de la section. Lorsque ces forces sont rapportées à l’unité de surface, elles sont appelées « contraintes ».
Le comportement élastique linéaire des solides sous contrainte de traction est défini par la loi de Hooke. La dureté d’un métal peut être augmentée grâce à l’écrouissage, qui permet un durcissement à la suite d’un allongement plastique.
Les matériaux peuvent présenter une homogénéité ou une isotropie. Le comportement longitudinal et transversal par rapport à la force appliquée est caractérisé respectivement par le module de Young et le coefficient de Poisson.
Un exemple classique de l’application de ces notions fondamentales est le calcul des sollicitations sur une poutre encastrée lorsqu’elle est soumise à une force oblique.
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1. Calcul des contraintes
1.1 Rappels
Actions : il s’agit de forces et de couples qui agissent sur une structure.
Sollicitations : elles représentent les forces, les couples et les moments résultant des actions extérieures. Les sollicitations sont des efforts internes, généralement calculés au niveau du centre de gravité d’une section de la structure.
Contraintes : elles désignent les sollicitations par unité de surface d’une section, permettant ainsi de mesurer l’intensité des forces internes à la structure.
1.2 Généralités
Les sollicitations sont les forces internes engendrées par des actions extérieures (M, N, T…). Elles représentent la résultante globale des différents efforts appliqués en différents points d’une section. Deux types d’efforts illustrent particulièrement cette notion : l’effort normal et l’effort tranchant.
HAUT DE PAGE
Dans une section donnée Ω, un effort normal N agit au point G, qui est le centre de gravité de Ω (figures 1 et 2).
En réalité, cet effort normal N est la résultante d’un ensemble de forces (n 1, n 2, n 3, etc.), ce qui peut être exprimé par la formule :
De même, dans la section Ω, un effort tranchant T est appliqué au point G, centre de gravité de Ω (figures...
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BIBLIOGRAPHIE
NORMES
-
Plastiques – Détermination des propriétés en traction – Partie 2 : Conditions d'essai : spécifie les méthodes pour déterminer les propriétés de traction des plastiques sous diverses conditions. - NF EN ISO 527-2 - Avril 2012
-
Matériaux métalliques – Essai de traction à température ambiante : spécifie la méthode pour effectuer un essai de traction sur les matériaux métalliques pour déterminer les propriétés de résistance à la traction. - NF EN ISO 6892-1 - Décembre 2019
-
Plastiques – Détermination des propriétés en flexion : la méthode pour déterminer les propriétés de flexion des plastiques. - NF EN ISO 178 - Mai 2019
-
Plastiques – Détermination des propriétés de dureté – Partie 1 : Méthode de pénétration de boule : spécifie la méthode pour déterminer la dureté des plastiques par la méthode de pénétration de boule. - NF EN ISO 2039-1 - Mai 2003
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