Présentation
Auteur(s)
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Michel DUCHEMIN : Ingénieur de l’Institut Catholique d’Arts et Métiers de Lille - Ingénieur de l’École Supérieure de Soudure Autogène de Paris - Chef de Produit ferroviaire à la Société Ressorts Industrie
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Lire l’articleINTRODUCTION
Tout effort appliqué à une pièce mécanique la met dans un état de contrainte qui la déforme.
Cette déformation est utile dans plusieurs cas :
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pour maintenir un effort constant ou un couple constant (cas des attaches) ;
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pour signaler ou contrôler la valeur d’une force ou d’un couple (cas des dynamomètres) ;
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pour emmagasiner de l’énergie motrice (cas des horloges) ;
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pour limiter la force due à un choc (cas des tampons) ;
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pour suspendre une masse et filtrer une vibration (cas des suspensions).
Mais elle est souvent nuisible au bon fonctionnement des organes mécaniques. C’est pourquoi l’on préfère la localiser dans un organe appelé ressort qui peut se déformer fortement.
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Théorie statique2. Principes généraux
Les ressorts peuvent être considérés comme des poutres ou des ensembles de poutres soumises aux lois générales de la Résistance des matériaux sous réserve de leurs conditions restrictives constituant les hypothèses fondamentales de la Résistance des matériaux (article spécialisé Théorie des poutres [C 2 010] dans le traité Construction) et qui peuvent s’exprimer comme suit :
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les actions extérieures s’exerçant sur la poutre sont soit une force P supposée appliquée au centre d’une section droite, soit un couple C appliqué à une section droite ;
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les diverses conditions de forme et de charge entraînent une déflexion (ou déplacement du point d’application de la force P ) dirigée suivant la ligne d’action de P , ou une rotation de la section d’application de couple C autour d’un axe parallèle à celui de C ;
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il n’existe aucune résistance passive ;
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la force P (ou le couple C ) agit lentement et progressivement de manière à amener la pièce de son état initial à son état final d’équilibre sans qu’elle prenne à aucun moment d’énergie cinétique ; on admet que la déflexion est assez petite pour pouvoir être considérée comme proportionnelle à l’effort ; c’est le type même de la déformation statique.
En pratique, ces conditions ne peuvent être exactement remplies et la théorie des ressorts, dérivée des lois de la Résistance des matériaux ne peut constituer qu’une approximation.
Dans le cas où les conditions restrictives ne sont pas remplies, on a intérêt à reprendre l’étude en fonction des conditions réelles d’utilisation et à définir de nouvelles formules valables dans le cas considéré.
Les conditions de fabrication et de prix de revient peuvent imposer des sujétions dont l’influence doit être vérifiée par l’expérimentation.
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