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RÉSUMÉ
Cet article aborde le comportement des matériaux sous différentes sollicitations, en se focalisant sur les principes fondamentaux et les conventions de notation standardisées. Les sujets clés incluent la loi de Hooke et l'écrouissage, deux phénomènes qui régissent la déformation et la rupture des matériaux. Nous étudions également en détail les propriétés élastiques des matériaux, y compris le module d'élasticité et le coefficient de Poisson. La deuxième section de l'article se consacre aux conventions et normalisations de sollicitation, explorant les définitions et implications des efforts normaux et tranchants, ainsi que des moments de torsion et fléchissants.
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Thibault FOURCADE : Ingénieur
INTRODUCTION
Lorsqu’ils sont soumis à diverses forces, qu’elles soient normales, tranchantes, de torsion ou fléchissantes, les matériaux subissent des déformations. En considérant une section structurale spécifique, nous utilisons le terme « sollicitation » pour désigner la résultante de ces forces concentrées au centre de gravité de la section. Lorsque ces forces sont rapportées à l’unité de surface, elles sont appelées « contraintes ».
Le comportement élastique linéaire des solides sous contrainte de traction est défini par la loi de Hooke. La dureté d’un métal peut être augmentée grâce à l’écrouissage, qui permet un durcissement à la suite d’un allongement plastique.
Les matériaux peuvent présenter une homogénéité ou une isotropie. Le comportement longitudinal et transversal par rapport à la force appliquée est caractérisé respectivement par le module de Young et le coefficient de Poisson.
Un exemple classique de l’application de ces notions fondamentales est le calcul des sollicitations sur une poutre encastrée lorsqu’elle est soumise à une force oblique.
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2. Convention et normalisation des sollicitations
2.1 Représentation des sollicitations
La figure 15 représente l’ensemble des sollicitations.
HAUT DE PAGE2.2 Inventaire
Les conventions et normalisations des sollicitations sont essentielles pour comprendre et analyser le comportement des matériaux. Elles sont basées sur les types d’efforts auxquels les matériaux peuvent être soumis. Trois types d’efforts sont généralement considérés.
-
Effort normal
C’est une force dont la direction est celle de l’axe du corps ou de la fibre moyenne. Il est noté N.
Par convention, on considère que :
-
lorsque N > 0, il s’agit d’une compression ;
-
lorsque N < 0, il s’agit d’une traction.
-
-
Effort tranchant
C’est une force dont la direction est perpendiculaire à l’axe de l’élément. Il est noté T. Il tend à faire glisser une partie du matériau par rapport à une autre. L’effort tranchant peut induire une déformation importante du matériau.
-
Effort tranchant transversal
C’est une force dont la direction est perpendiculaire au plan formé par les deux premières directions (avec z). Il est noté Tz . Comme l’effort tranchant, il peut entraîner un glissement des différentes couches du matériau.
En utilisant ces conventions, il est plus facile de modéliser le comportement des matériaux et de prédire comment ils se déformeront sous l’effet des forces appliquées.
Les couples et moments sont également des paramètres importants dans l’analyse du comportement des matériaux. Ceux-ci représentent les forces de rotation qui sont appliquées à un corps....
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BIBLIOGRAPHIE
NORMES
-
Plastiques – Détermination des propriétés en traction – Partie 2 : Conditions d'essai : spécifie les méthodes pour déterminer les propriétés de traction des plastiques sous diverses conditions. - NF EN ISO 527-2 - Avril 2012
-
Matériaux métalliques – Essai de traction à température ambiante : spécifie la méthode pour effectuer un essai de traction sur les matériaux métalliques pour déterminer les propriétés de résistance à la traction. - NF EN ISO 6892-1 - Décembre 2019
-
Plastiques – Détermination des propriétés en flexion : la méthode pour déterminer les propriétés de flexion des plastiques. - NF EN ISO 178 - Mai 2019
-
Plastiques – Détermination des propriétés de dureté – Partie 1 : Méthode de pénétration de boule : spécifie la méthode pour déterminer la dureté des plastiques par la méthode de pénétration de boule. - NF EN ISO 2039-1 - Mai 2003
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