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Séance de cours

Transformation du stress et de la tension

Dans cours

ME-231(b): Structural mechanics for SV

This course aims to provide a concise understanding of how materials and structures react to loads. It covers the basics of stress and strain in multi dimensions, deformation and failure criteria. The course is tailored to problems students from life scien ...

Description

Cette séance de cours explore la transformation des contraintes et des contraintes, en explorant comment les contraintes de cisaillement et les contraintes normales peuvent être calculées dans différents systèmes de coordonnées en les faisant tourner. L'instructeur explique les équations pour les contraintes de cisaillement et les contraintes normales, en mettant l'accent sur les angles où ces contraintes sont maximales ou minimales. La séance de cours couvre la dérivation des équations pour trouver ces angles et discute de la signification des angles principaux dans la détermination des directions de défaillance. En outre, la séance de cours aborde le critère de von Mises pour les matériaux ductiles et le facteur de sécurité dans la conception, soulignant l'importance de prendre en compte les contraintes maximales et d'assurer l'intégrité structurelle.

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Enseignant·e

Georg Fantner

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Concepts associés (19)

Tenseur des contraintes

Le tenseur des contraintes est un tenseur d'ordre 2 utilisé en mécanique des milieux continus pour caractériser l'état de contrainte, c'est-à-dire les efforts intérieurs mis en jeu entre les portions déformées d'un milieu. Le terme a été introduit par Cauchy vers 1822. Comme les efforts intérieurs sont définis pour chaque surface coupant le milieu (on parle d'ailleurs également d'efforts surfaciques), le tenseur est défini localement, en chaque point du solide. L'état de contrainte du solide est donc représenté par un champ tensoriel.

Contrainte (mécanique)

vignette|Lignes de tension dans un rapporteur en plastique vu sous une lumière polarisée grâce à la photoélasticité. En mécanique des milieux continus, et en résistance des matériaux en règle générale, la contrainte mécanique (autrefois appelée tension ou « fatigue élastique ») décrit les forces que les particules élémentaires d'un milieu exercent les unes sur les autres par unité de surface. Ce bilan des forces locales est conceptualisé par un tenseur d'ordre deux : le tenseur des contraintes.

Contrainte de cisaillement

vignette|Une force est appliquée à la partie supérieure d'un carré, dont la base est bloquée. La déformation en résultant transforme le carré en parallélogramme. Une contrainte de cisaillement τ (lettre grecque « tau ») est une contrainte mécanique appliquée parallèlement à la section transversale d'un élément allongé, par opposition aux contraintes normales qui sont appliquées perpendiculairement à cette surface (donc longitudinalement, c.-à-d. selon l'axe principal de la pièce). C'est le rapport d'une force à une surface.

Residual stress

In materials science and solid mechanics, residual stresses are stresses that remain in a solid material after the original cause of the stresses has been removed. Residual stress may be desirable or undesirable. For example, laser peening imparts deep beneficial compressive residual stresses into metal components such as turbine engine fan blades, and it is used in toughened glass to allow for large, thin, crack- and scratch-resistant glass displays on smartphones.

Stress–strain analysis

Stress–strain analysis (or stress analysis) is an engineering discipline that uses many methods to determine the stresses and strains in materials and structures subjected to forces. In continuum mechanics, stress is a physical quantity that expresses the internal forces that neighboring particles of a continuous material exert on each other, while strain is the measure of the deformation of the material. In simple terms we can define stress as the force of resistance per unit area, offered by a body against deformation.

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Critères de rendement pour les matériaux ductiles

Couvre les mesures de déformation, les conditions de déformation planes et les critères de rendement pour les matériaux ductiles.

Contraintes normales: Stress interne et contrainte

Introduit des contraintes internes et des contraintes, des propriétés de matériaux et des considérations de conception pour les charges axiales et le cisaillement direct.

Le stress principal et le cercle de Mohr

Explore les principaux stress, le cercle de Mohr, le stress triaxial, la loi de Hooke et les mesures de contrainte.