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Séance de cours

Loi Hooke généralisée: matrices de déformation et de rigidité

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 loi généralisée de Hooke, qui concerne le stress et la tension relative dans les matériaux isotropes. Il explique les matrices de rigidité et de flexibilité, ainsi que l'effet de poisson dans la déformation. L'instructeur discute de l'importance des déformations relatives normales et de cisaillement, du rapport de Poisson et du module de volume des matériaux.

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Enseignant·e·s (4)

Olivier Chappuis

Simon Nessim Henein

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).

Danick Briand

Herbert Shea

Source officielle

Proximité ontologique

Génie chimique

Science des matériaux: Deformation of materials

Concepts associés (32)

Deformation (engineering)

In engineering, deformation refers to the change in size or shape of an object. Displacements are the absolute change in position of a point on the object. Deflection is the relative change in external displacements on an object. Strain is the relative internal change in shape of an infinitesimally small cube of material and can be expressed as a non-dimensional change in length or angle of distortion of the cube. Strains are related to the forces acting on the cube, which are known as stress, by a stress-strain curve.

Loi de Hooke

En physique, la loi de Hooke modélise le comportement des solides élastiques soumis à des contraintes. Elle stipule que la déformation élastique est une fonction linéaire des contraintes. Sous sa forme la plus simple, elle relie l'allongement (d'un ressort, par exemple) à la force appliquée. Cette loi de comportement a été énoncée par le physicien anglais Robert Hooke en 1676. La loi de Hooke est en fait le terme de premier ordre d'une série de Taylor. C'est donc une approximation qui peut devenir inexacte quand la déformation est trop grande.

Déformation d'un matériau

La déformation des matériaux est une science qui caractérise la manière dont réagit un matériau donné quand il est soumis à des sollicitations mécaniques. Cette notion est primordiale dans la conception (aptitude de la pièce à réaliser sa fonction), la fabrication (mise en forme de la pièce), et le dimensionnement mécanique (calcul de la marge de sécurité d'un dispositif pour éviter une rupture). La capacité d'une pièce à se déformer et à résister aux efforts dépend de trois paramètres : la forme de la pièce ; la nature du matériau ; des processus de fabrication : traitement thermique , traitement de surface, etc.

Finite strain theory

In continuum mechanics, the finite strain theory—also called large strain theory, or large deformation theory—deals with deformations in which strains and/or rotations are large enough to invalidate assumptions inherent in infinitesimal strain theory. In this case, the undeformed and deformed configurations of the continuum are significantly different, requiring a clear distinction between them. This is commonly the case with elastomers, plastically-deforming materials and other fluids and biological soft tissue.

Déformation plastique

La théorie de la plasticité traite des déformations irréversibles indépendantes du temps, elle est basée sur des mécanismes physiques intervenant dans les métaux et alliages mettant en jeu des mouvements de dislocations (un réarrangement de la position relative des atomes, ou plus généralement des éléments constitutifs du matériau) dans un réseau cristallin sans influence de phénomènes visqueux ni présence de décohésion endommageant la matière. Une des caractéristiques de la plasticité est qu’elle n’apparaît qu’une fois un seuil de charge atteint.

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Séances de cours associées (47)

Élasticité et déformation

Couvre le stress, la contrainte, le module d'élasticité et le comportement matériel sous différentes charges.

Mécanique des médias continus

Explore le placement des composants de contrainte, la relation contrainte-contrainte, l'énergie de déformation, l'isotropie des matériaux et les effets de température.

Élasticité et déformation

Couvre l'élasticité, la déformation, les relations contrainte-souche, l'anisotropie, les méthodes de mesure, la résistance au rendement et le stockage de l'énergie dans les matériaux.

Elasticité linéaire et structure atomique

Explore les propriétés d'élasticité linéaire des matériaux et leur structure atomique, couvrant les contraintes, les contraintes, la rigidité et les cas de chargement.

Théorie de l'élasticité: cinématique et lois constitutives

Explore la théorie de l'élasticité, les relations contrainte-déformation et le comportement matériel dans les solides élastiques à travers des équations et des exemples de gouvernance.

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Loi de Hooke

Déformation d'un matériau

Finite strain theory

Déformation plastique

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