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Séance de cours

Méthode de section pour les forces internes et les moments

Dans cours

MICRO-200: Conception de mécanismes I

Ce cours introduit les bases de la mécanique des structures : calcul des contraintes et déformations provoquées par les forces extérieures et calcul des déformations. Ces enseignements théoriques sont appliqués à la conception des éléments importants des m ...

Description

Cette séance de cours couvre la méthode de section pour calculer les forces internes et les moments dans les poutres, en se concentrant sur la force axiale, la force de cisaillement et le moment de flexion. L'instructeur explique l'importance des conventions et des conventions de signe dans la détermination de la direction des forces internes. La séance de cours démontre le processus étape par étape de l'application de la méthode de section, y compris le dessin des diagrammes de force, le calcul des réactions, l'isolement des sous-systèmes et la réalisation de l'équilibre. L'accent est mis sur la compréhension des conditions de bord, des points de contrôle et de l'emplacement des coupes dans les poutres pour analyser les contraintes internes. Des exemples pratiques et une approche systématique sont utilisés pour illustrer les concepts.

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Enseignant·e·s (4)

Simon Henein obtient son diplôme d’ingénieur en microtechnique de l’Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) en 1996, puis le titre de docteur ès sciences techniques de cette même institution en 2000. En 2001 il publie un livre intitulé « Conception des guidages flexibles » qui devient une référence dans le monde de la conception micromécanique. Ce livre sera traduit en anglais et complété dans un ouvrage collectif intitulé "The art of flexure mechanism design" publié en 2017.Simon Henein s’engage ensuite professionnellement au Centre Suisse d’Electronique et Microtechnique (CSEM) où il conçoit et développe des mécanismes dédiés à des applications robotiques, spatiales, astrophysique, biomédicales et horlogères, ainsi qu’à l’Institut Paul Scherrer où il développe des instruments pour le synchrotron suisse SLS. Depuis le 1er novembre 2012, il est professeur associé en microtechnique à l’EPFL et directeur du Laboratoire de conception micromécanique et horlogère (Instant-Lab). De 2020 à 2021 il effectue un congé de recherche en tant que professeur invité au Centre d'études théâtrales de l'Université de Lausanne (faculté des lettres).

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Concepts associés (25)

Diagramme des efforts intérieurs

En théorie des poutres, les diagrammes des efforts intérieurs désignent le tracé des efforts subis par la poutre en fonction de la position le long de cette dernière. Les principaux diagrammes des efforts intérieurs sont ceux de l'effort tranchant (V) et du moment de flexion (M). On parle alors de diagrammes V-M. Les diagrammes V-M sont généralement tracés l'un sous l'autre directement sous la poutre.

Bending moment

In solid mechanics, a bending moment is the reaction induced in a structural element when an external force or moment is applied to the element, causing the element to bend. The most common or simplest structural element subjected to bending moments is the beam. The diagram shows a beam which is simply supported (free to rotate and therefore lacking bending moments) at both ends; the ends can only react to the shear loads. Other beams can have both ends fixed (known as encastre beam); therefore each end support has both bending moments and shear reaction loads.

Flexion (matériau)

En physique (mécanique), la flexion est la déformation d'un objet sous l'action d'une charge. Elle se traduit par une courbure. Dans le cas d'une poutre, elle tend à rapprocher ses deux extrémités. Dans le cas d'une plaque, elle tend à rapprocher deux points diamétralement opposés sous l'action. L'essai de flexion d'une poutre est un essai mécanique utilisé pour tester la résistance en flexion. On utilise la flexion dite « trois points » et la flexion dite « quatre points ».

Force (physique)

Une force modélise, en physique classique, une action mécanique exercée sur un objet ou une partie d'un objet par un autre objet ou partie d'objet. L'ensemble des forces appliquées à un objet a pour effet de lui communiquer une accélération ou de le déformer. Introduit antérieurement , le concept de force a été précisé en 1684 par Isaac Newton, qui en a fait l'un des fondements de la mécanique newtonienne. Le concept de force est ancien, mais il a mis longtemps à obtenir une nouvelle définition utilisable.

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.

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Séances de cours associées (37)

Discontinuités dans les diagrammes: forces et moments concentrés

Couvre l'analyse des discontinuités dans les diagrammes causées par des forces et des moments concentrés dans les structures.

Faisceaux en flexion non uniforme : Contraintes de cisaillement et poutres bâties

Couvre les contraintes de cisaillement dans les poutres et les poutres bâties, y compris les calculs d'écoulement de cisaillement et la superposition de contraintes.

Diagrammes de charge internes: exercices de mécanique structurale Connectez-vous à Mediaspace pour regarder cette vidéo

Couvre la correction des exercices sur les diagrammes de charge internes en mécanique structurale, en se concentrant sur les cadres, les arches et les calculs d'équilibre.

Mécanique structurale: conditions de pliage et de délimitation des faisceaux Connectez-vous à Mediaspace pour regarder cette vidéo

Explore la relation moment-courbure pour les faisceaux, en mettant l'accent sur la distribution des contraintes et les conditions aux limites typiques.

Introduction à la mécanique structurale Connectez-vous à Mediaspace pour regarder cette vidéo

Couvre les poutres avec des forces réparties et concentrées, un moment de flexion, une force de cisaillement et des diagrammes de charge internes.

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Flexion (matériau)

Force (physique)

Contrainte de cisaillement

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