Qu'est-ce que les Essais de flexion? Quelle est l'essence des Essais de flexion? Quelles sont les étapes de réalisation des Essais de flexion?.
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1. Essais de flexion :
Pour la résolution des problèmes de calculs des structures mécaniques on constate la Nécessite d’avoir quelques données expérimentales concernant les matériaux utilisés.
Il est clair que par exemple les grandeurs des modules d’élasticité (E ou G) et du coefficient de poisson μ variant en fonction des propriétés des matériaux (en premier lieu de la composition chimique du matériau) et dans une certaine mesure , des conditions de traitement thermique et d’usinage .
Mais , il faut encore avoir les caractéristique mécanique de résistance des matériaux (tels la limite d’écoulement , la limite de rupture , l’allongement à la rupture , la striction à la rupture , ………….etc.).
Parfois il faut avoir des données sur les propriété du matériau de résiste de hautes températures , de travailler sous des charges variables .………….. etc
On a conçu en conséquence une vérité d’essais mécanique qui fournissent les principales caractéristiques du matériau, directement utilisées lors des calculs.
Les essais mécaniques des matériaux portent éprouvettes dont les dimensions et la forme peut varier selon les appareils de mesure (machine d’essai) dont on dispose et les conditions d’essais.
Parmi les essais l’essai de flexion qui nous permet de déterminer des caractéristiques mécaniques du matériau.
2. but de la Essais de flexion :
La résistance des matériaux a pour objectif de donner à l’auteur d’un projet tous les éléments nécessaires pour réaliser une construction stable.
C’est une science qui s’appuie sur la mécanique rationnelle ,en particulier la statique ; mais si la statique ne considère que les actions extérieures appliquées aux systèmes étudier, la résistance des matériaux , au contraire , pénètre à l’intérieur des systèmes , pour étudier les forces appliquées à chaque élément de la matière , et donc les déformations qui en résulte .en effet , aucun solide n’est strictement indéformable : sans parler de dilatation des corps lors d’une augmentation de température ,le lecteur a en mémoire la planche qui plie sous une charge , le fil qui s’allonge sous un effort de traction Etc.………
Toute fois, si la charge ne dépasse pas une certaine limite, la planche qui plie, le fil qui s’allonge, se rompent pas, car il s’établit à la fois un équilibre extérieur (déterminé par la statique) et un équilibre intérieur des liaisons entre élément du corps solide (déterminé par la résistance des matériaux).
Cet équilibre intérieur amène à définir la notion de contrainte.
3. principe:
Le principe de cette manipulation est de faire savoir les caractéristiques qui influent sur le mécanisme des matériaux qui sont les suivants :
- on prend des matériaux (Al, Cu) acier avec des mêmes dimensions.
- plusieurs poutres du même matériau avec une hauteur h et longueur l constantes, et on fait varier la hauteur h.
- plusieurs poutres de même avec une barre b et hauteur h constantes et on fait varier la longueur l.
- une poutre d’un même matériau et on mesure la flèche (fm) pour deux position différents.
4. etude théorique :
4.1. Flexionoblique :
L’or que la charge produisant la flexion d’une poutre est oblique par rapport à l’axe des c, d, g, des sections de pièce, on dit que la poutre est soumise à flexion oblique.
C’est le cas de la poutre, encastrée et appuyée AB (fig221) inclinée sur l’horizontale qui reçoit l’action de la charge verticale p appliquée en o sur l’axe neutre m, n.
4.2. Flexion des poutres déversées :
On dit qu’une poutre soumise à flexion est déversé lorsque l’effet de flexion, bien que s’exerçant perpendiculairement à l’axe neutre de la pièce n’est pas parallèle à un axe principale de section droite.
C’est le cas des profiles posés sur les fermes d’une charpente leurs arêtes longitudinal étant parallèle à l’arête supérieure du toit.
Ils sont soumis à des charges généralement considérées comme verticales, chacune d’elles agit dans le plan de la section droite qui passe par sont point d’application o en faisant avec les axes principaux xx' et yy' de cette section, des angles b et 90º-b (fig223). La formule générale de flexion ne peut s’utiliser directement.
L’axe neutre de la section n’est plus perpendiculaire à la section de la force passant par le c, d, g, nous allons fixer sa position.
4.3. Flexion pure :
Il y a flexion pure, lorsqu’un élément de poutre est soumis seulement à un moment fléchissant, sans effort tranchant.
Cette dernière condition nécessaire que le moment fléchissant soit constante, sinon il y aurait un effort tranchant égal à la dérivée du moment fléchissant par rapport à l’arc de la fibre moyenne, comme indiqué ci-dessus.
Considérons un élément de la poutre compris entre deux sections infiniment voisines (S) et (S'). les deux sections sont supposées soumises à des couples égaux au moment fléchissant M , comme indiqué sur la figure 5.2 , la figure est faite de telle sorte que M sois positif.
D’après le principe de Navier-Bernoulli les longueurs des fibres varient comme si les sections restaient planes après déformation , il en résulte que la section (S') subit par rapport à (S) une rotation relative : sa nouvelle position est (S") comme indiqué sur la figure5.2.
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