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Twist simple: moments de stress d'inertie et de cisaillement torsionnel

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Dans cours

ME-232: Mécanique des solides II: mécanique des structures

L'étudiant acquiert les bases de l'analyse des contraintes et déformation des poutres élastiques linéaires soumises à la traction, cisaillement, torsion, flexion; les coefficients d'influence et la méthode de l'énergie pour analyser des systèmes isostatiq ...

Description

Cette séance de cours couvre le concept de torsion simple, en se concentrant sur les équations d'équilibre, les coordonnées polaires et les moments d'inertie. Il explique le calcul des moments de second ordre pour diverses formes et l'effet de translation des axes de coordonnées. La séance de cours se penche également sur la définition de la constante k dans la contrainte de cisaillement en torsion simple et l'état de contrainte de torsion circulaire, en mettant l'accent sur la contrainte de cisaillement pure. En outre, il traite de la déformation en torsion circulaire et non circulaire, des angles de glissement et de la déformation angulaire dans différentes formes de section. L'instructeur présente les résultats clés dérivés de la théorie de l'élasticité, en soulignant l'importance de comprendre les moments d'inertie et de contrainte de cisaillement dans la torsion.

Enseignant·e

Alain Michel Prenleloup

Enseignement et PhD Cours Mécanique des structures (pour GM) ME-232 L'étudiant acquiert les bases de l'analyse des contraintes et déformation des poutres élastiques linéaires soumises à la traction, cisaillement, torsion, flexion; les coefficients d'influence et la méthode de l'énergie pour analyser des systèmes isostatiques et hyperstatiques; critères de rupture.

Source officielle

Concepts associés (32)

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.

Déformation élastique

En physique, l'élasticité est la propriété d'un matériau solide à retrouver sa forme d'origine après avoir été déformé. La déformation élastique est une déformation réversible. Un matériau solide se déforme lorsque des forces lui sont appliquées. Un matériau élastique retrouve sa forme et sa taille initiales quand ces forces ne s'exercent plus, jusqu'à une certaine limite de la valeur de ces forces. Les tissus biologiques sont également plus ou moins élastiques. Les raisons physiques du comportement élastique diffèrent d'un matériau à un autre.

Module de cisaillement

En résistance des matériaux, le module de cisaillement, module de glissement, module de rigidité, module de Coulomb ou second coefficient de Lamé, est une grandeur physique intrinsèque à chaque matériau et qui intervient dans la caractérisation des déformations causées par des efforts de cisaillement. La définition du module de rigidité , parfois aussi noté μ, estoù (voir l'image ci-contre) est la contrainte de cisaillement, la force, l'aire sur laquelle la force agit, le déplacement latéral relatif et l'écart à l'angle droit, le déplacement latéral et enfin l'épaisseur.

Inertie

En physique, l'inertie d'un corps, dans un référentiel galiléen (dit inertiel), est sa tendance à conserver sa vitesse : en l'absence d'influence extérieure, tout corps ponctuel perdure dans un mouvement rectiligne uniforme. L'inertie est aussi appelée principe d'inertie, ou loi d'inertie, et, depuis Newton, première loi de Newton. La loi d'inertie exprime le fait que si la vitesse du corps ponctuel par rapport au repère galiléen est constante, « la somme des forces s'exerçant sur le corps est nulle ».

Linear elasticity

Linear elasticity is a mathematical model of how solid objects deform and become internally stressed due to prescribed loading conditions. It is a simplification of the more general nonlinear theory of elasticity and a branch of continuum mechanics. The fundamental "linearizing" assumptions of linear elasticity are: infinitesimal strains or "small" deformations (or strains) and linear relationships between the components of stress and strain. In addition linear elasticity is valid only for stress states that do not produce yielding.

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Déformation élastique

Module de cisaillement

Inertie

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