Cet article traite de la contrainte de flexion admissible. Le terme admissible impose une limite qui ne peut être franchie. Il définit une limite de sécurité qui, si elle est dépassée, peut conduire à une défaillance.
Lors de la conception des composants mécaniques, des problèmes inconnus sont également pris en compte en raison desquels un facteur de sécurité est introduit. L'augmentation des niveaux de sécurité augmente également le coût du produit, de sorte qu'une quantité idéale de contrainte admissible est négociée lors de la conception.
Qu'est-ce que la contrainte de flexion admissible ?
Admissible flexion la contrainte est la quantité de contrainte la plus sûre qui peut être appliquée sur le composant sans crainte de défaillance. C'est un terme très important utilisé dans l'industrie mécanique et de la construction. Connaître les contraintes admissibles aide à décider du matériau approprié à utiliser.
Toute contrainte au-delà de la limite de contrainte admissible est un signe de danger pour le composant. La formule de la contrainte de flexion admissible est discutée dans les sections ultérieures de cet article. Cette contrainte est différente de la contrainte de flexion maximale et peut être égale ou inférieure à la contrainte de flexion maximale.
Générique de l'illustration: Wikipédia
Contrainte de flexion maximale
La valeur de la contrainte de flexion au-delà de laquelle le composant échouera sûrement est appelée contrainte de flexion maximale. Il s'agit de la limite supérieure de contrainte ou du point de rupture/rupture du matériau.
C'est la limite finale de la contrainte qui peut être appliquée sur le matériau. Au-delà de cette limite, le composant a une probabilité de défaillance de 100 %. Cette contrainte est supérieure à la contrainte de flexion admissible.
Formule de contrainte de flexion admissible
La contrainte admissible dépend de divers facteurs, compte tenu de chaque facteur, un seul terme appelé facteur de sécurité est dérivé. Le facteur de sécurité différencie le terme maximum contrainte de flexion et la contrainte de flexion admissible.
La contrainte de flexion maximale est discutée dans la section ci-dessus. La formule de la contrainte de flexion admissible est donnée ci-dessous- σadmissible =max/Fs
Si le facteur de sécurité est égal à l'unité, la contrainte de flexion maximale est égale à la contrainte de flexion admissible.
Comment calculer la contrainte de flexion admissible
La contrainte de flexion admissible est calculée à l'aide de la formule décrite dans la section ci-dessus. Les conditions préalables au calcul de la contrainte de flexion admissible consistent à déterminer le facteur de sécurité en fonction du type d'application et de la contrainte de flexion maximale.
Résistance à la flexion admissible du béton
Le béton est largement utilisé dans l'industrie de la construction. De nos jours, les routes en béton prévalent également à une échelle immense. Il est très important de connaître la résistance à la flexion du béton.
La résistance à la flexion de différentes qualités de béton est donnée ci-dessous-
- M15-5.0MPa
- M20-7.0MPa
- M25-8.5MPa
- M30-10.0MPa
- M40-13.0MPa
- M45-14.5MPa
- M50-16.0MPa
Résistance à la flexion admissible de l'aluminium
L'aluminium présente un avantage mécanique par rapport aux autres métaux car il est plus léger. Il existe peu de qualités d'aluminium qui peuvent être facilement pliées, elles sont-
- Alliage d'aluminium 3003
- Alliage d'aluminium 5052
- Alliage d'aluminium 5083
La résistance à la flexion de la nuance d'aluminium AL6061 est de 299 MPa et cette valeur peut augmenter jusqu'à 446 MPa pour les composites hybrides CSA, soit une version environ 49 % supérieure à celle du métal de base AL6061.
Résistance à la flexion admissible du contreplaqué
La résistance à la flexion du contreplaqué dépend du nombre de plis, de l'épaisseur des couches et de la disposition des grains de plis.
Pour un pli en tension, la résistance à la flexion est-
- Pour le sens du fil parallèle à l'envergure-20 MPa
- Pour le sens du grain normal à span-15MPa
Pour un pli en compression, la résistance à la flexion est-
- Pour le sens du grain parallèle à la portée-10MPa
- Pour le sens du grain normal à span-8MPa
Les données ci-dessus sont tirées d'un test effectué sur 5 couches ayant chacune une épaisseur de 6 mm.
Contrainte de flexion admissible du bois
Il existe différents types de bois disponibles sur le marché. Les plus couramment utilisés sont l'érable, le chêne, le pin, le séquoia.
Les contraintes de flexion admissibles des types de bois mentionnés ci-dessus sont données ci-dessous.
- Érable– 1271-1491MPa
- chêne-1369-1610MPa
- Pinewood-1222-1438MPa
- Séquoia-1320-1553MPa
Comment calculer l'exemple de contrainte de flexion admissible
Considérons les données données pour un spécimen d'échantillon :
Le maximum contrainte de flexion que l'échantillon peut supporter est de 100 MPa.
Le coefficient de sécurité doit être maintenu autour de 1.5
Calculez la contrainte de flexion admissible.
La contrainte admissible peut être trouvée à l'aide de la formule décrite dans la section ci-dessus.
Après avoir remplacé les valeurs dans la formule, nous obtenons une contrainte de flexion admissible de 66.67 MPa.
Salut… Je m'appelle Abhishek Khambhata, j'ai poursuivi des études de B. Tech en génie mécanique. Au cours de mes quatre années d'ingénierie, j'ai conçu et piloté des véhicules aériens sans pilote. Mon point fort est la mécanique des fluides et le génie thermique. Mon projet de quatrième année était basé sur l'amélioration des performances des véhicules aériens sans pilote grâce à la technologie solaire. J'aimerais entrer en contact avec des personnes partageant les mêmes idées.
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