Définition
Diagramme de force de cisaillement est la représentation graphique de la variation de la force de cisaillement sur la section transversale sur la longueur de la poutre. Avec l'aide du diagramme de force de cisaillement, nous pouvons identifier les sections critiques soumises au cisaillement et les modifications de conception à apporter pour éviter une défaillance.
De même, le
Diagramme des moments de flexion est la représentation graphique de la variation du moment de flexion sur la section transversale sur la longueur de la poutre. Avec l'aide du diagramme des moments de flexion, nous pouvons identifier les sections critiques soumises à la flexion et les modifications de conception à apporter pour éviter une défaillance. Lors de la construction du diagramme des forces de cisaillement [SFD], il y a une élévation soudaine ou une chute soudaine due à une charge ponctuelle agissant sur la poutre lors de la construction du diagramme des moments de flexion [BMD]; il y a une montée soudaine ou une chute soudaine due aux couples agissant sur la poutre.
Q.1) Quelle est la formule du moment de flexion?
La somme algébrique des moments sur une section transversale particulière de la poutre due à des moments d'horloge ou de sens anti-horaire est appelée moment de flexion à ce point.
Soit W un vecteur de force agissant en un point A dans un corps. Le moment de cette force autour d'un point de référence (O) est défini comme
M = W xp
Où M = vecteur moment, p = vecteur de position du point de référence (O) au point d'application de la force A. Le symbole indique le produit vectoriel croisé. il est facile de calculer le moment de la force autour d'un axe passant par le point de référence O. Si le vecteur unitaire le long de l'axe est «i», le moment de la force autour de l'axe est défini comme
M = i. (L xp)
Où [.] Représente le produit Dot du vecteur.
Q.2) Qu'est-ce que le moment de flexion et la force de cisaillement?
Ans:
Force de cisaillement est la somme algébrique des forces parallèles à la section transversale sur une section transversale particulière de la poutre en raison des forces d'action et de réaction. Shear Force tente de couper la section transversale de la poutre perpendiculairement à l'axe de la poutre, et de ce fait, la distribution des contraintes de cisaillement développée est parabolique à partir de l'axe neutre de la poutre.
A Moment de flexion est une somme des moments sur une section transversale particulière de la poutre due aux moments dans le sens horaire et antihoraire. Le moment de flexion tente de plier la poutre dans le plan de l'élément et, en raison de la transmission du moment de flexion sur une section transversale de la poutre, la distribution des contraintes de flexion développée est linéaire à partir de l'axe neutre de la poutre.
Q.3) Qu'est-ce que le diagramme des forces de cisaillement SFD et le diagramme des moments de flexion BMD?
Ans: Diagramme des forces de cisaillement [SFD] Le diagramme de force de cisaillement peut être décrit comme la représentation picturale de la variation de la force de cisaillement générée dans la poutre, sur la section transversale et le long de la longueur de la poutre. Avec l'aide du diagramme de force de cisaillement, nous pouvons identifier les sections critiques soumises au cisaillement et les modifications de conception à apporter pour éviter une défaillance.
De même, le Diagramme des moments de flexion [BMD] est la représentation graphique de la variation du moment de flexion sur la section transversale le long de la longueur de la poutre. Avec l'aide du diagramme des moments de flexion, nous pouvons identifier les sections critiques soumises à la flexion et les modifications de conception à apporter pour éviter une défaillance. Lors de la construction du diagramme des forces de cisaillement [SFD] Il y a une montée soudaine ou une chute soudaine due à une charge ponctuelle agissant sur la poutre lors de la construction du diagramme des moments de flexion [BMD]; il y a une montée soudaine ou une chute soudaine due aux couples agissant sur la poutre.
Q.4) Quelle est l'unité du moment de flexion?
Ans: Le moment de flexion a une unité similaire à un couple comme Nm.
Q.5) Pourquoi le moment à la charnière est-il nul?
Ans: Dans le support de charnière, le mouvement est limité dans les directions verticale et horizontale. Il n'offre aucune résistance au mouvement de rotation autour du support. Ainsi, le support offre une réponse au mouvement horizontal et vertical et aucune réaction au moment. Ainsi, le moment est nul au niveau de la charnière.
Q.6) Quelle est la flexion de la poutre?
Ans: Si le moment appliqué à la poutre essaie de plier la poutre dans le plan de l'élément, alors il est appelé moment de flexion, et le phénomène est appelé flexion de la poutre.
Q.7) Quelle est la condition de la déflexion et du moment de flexion dans une poutre simplement supportée?
Ans: Les conditions de flexion et de moment de flexion dans une poutre simplement supportée sont:
- Le moment de flexion maximal qui produit une contrainte de flexion doit être égal ou inférieur à la capacité de charge admissible du matériau de la poutre.
- La flèche induite maximale doit être inférieure au niveau acceptable basé sur la durabilité pour la longueur, la période et le matériau de la poutre donnés.
Q.8) Quelle est la différence entre le moment de flexion et la contrainte de flexion?
Ans: Moment de flexion est la somme algébrique des moments sur une section transversale particulière de la poutre due aux moments dans le sens horaire et antihoraire. Le moment de flexion tente de plier la poutre dans le plan de l'élément, et en raison de la transmission du moment de flexion sur une section transversale de la poutre, la distribution des contraintes de flexion développée est linéaire à partir de l'axe neutre de la poutre. Cintrage la contrainte peut être définie comme la résistance induite par le moment de flexion ou par deux couples égaux et opposés dans le plan de l'élément.
Q.9) Quel est le rapport mathématique entre l'intensité de la force de cisaillement et les moments de flexion?
Ans: Relations: Soit f = intensité de la charge
Q = Force de cisaillement
M = moment de flexion
Le taux de changement de la force de cisaillement donnera l'intensité de la charge répartie.
Le taux de changement du moment de flexion donnera la force de cisaillement à ce point seulement.
Q.10) Quelle est la relation entre la force de cisaillement de chargement et les moments de flexion?
Ans: Le taux de changement du moment de flexion donnera la force de cisaillement à ce point particulier uniquement.
Q.11) Quelle est la différence entre un moment plastique et un moment fléchissant?
Ans: Le moment plastique est défini comme la valeur maximale du moment où la section complète a atteint sa limite d'élasticité ou sa valeur de contrainte admissible. Théoriquement, c'est le moment de flexion maximal que toute la section peut supporter avant de céder toute charge au-delà de ce point entraînera une grande déformation plastique. Alors que le moment de flexion est la somme algébrique des moments sur une section transversale particulière de la poutre en raison des moments dans le sens horaire et antihoraire. Le moment de flexion tente de plier la poutre dans le plan de l'élément, et en raison de la transmission du moment de flexion sur une section transversale de la poutre, la distribution des contraintes de flexion développée est linéaire à partir de l'axe neutre de la poutre.
Q.12) Quelle est la différence entre le moment de force, le couple, le couple, le moment de torsion et le moment de flexion? Si deux sont identiques, quelle est l'utilité d'attribuer des noms différents?
Ans: Un moment, un couple et un couple sont tous des concepts similaires qui reposent sur un principe de base du produit d'une force (ou de forces) et d'une distance. Un moment de force peut être formulé comme le produit de la force et de la longueur de la ligne traversant le point d'appui et est vertical par rapport à la force agissante. Le moment de flexion tente de plier la poutre dans le plan de l'élément et en raison de la transmission du moment de flexion sur une section transversale de la poutre.
Un couple est un moment généré par deux forces de même amplitude, agissant dans la direction opposée à égale distance du point de réaction. Par conséquent, un couple est statiquement équivalent à une simple flexion. Le couple est un moment où les fonctionnels ont tendance à tordre un corps autour de son axe de rotation. Un exemple typique de couple est un moment de torsion appliqué sur un arbre.
Q.13) Pourquoi les moments de flexion maximaux sont les plus petits lorsque la valeur numérique est la même dans les directions positive et négative?
Ans: Le moment de flexion maximum et le moment de flexion minimum dépendent de la condition et de la direction d'application de la contrainte plutôt que de l'amplitude de la contrainte. Un signe positif indique une contrainte de traction et le signe négatif indique une compression. L'amplitude maximale du moment de flexion est prise pour la conception, tandis que le signe indique si la poutre est conçue pour des conditions de charge de compression ou de charge de traction. Habituellement, les poutres sont conçues pour des contraintes de traction car un matériau est susceptible de céder sous tension et finalement de se rompre.
Q.14) Qu'est-ce que l'équation du moment fléchissant en fonction de la distance x calculée à partir du côté gauche pour une poutre simplement supportée de portée L portant UDL w par unité de longueur?
Ans:
La charge résultante agissant sur la poutre due à UDL peut être donnée par
W = Aire d'un rectangle
L = L * l
W = wL
Charge ponctuelle équivalente wL agira au centre du faisceau. c'est-à-dire à L / 2
La valeur de la réaction en A et B peut être calculée en appliquant la condition d'équilibre
Pour l'équilibre vertical,
Prendre le moment sur A, le moment dans le sens des aiguilles d'une montre positif et le moment dans le sens inverse des aiguilles d'une montre est considéré comme négatif
Mettre la valeur de RB dans l'équation d'équilibre vertical, nous obtenons,
Soit XX la section d'intérêt à une distance de x de l'extrémité A
Selon la convention Sign discutée précédemment, si nous commençons à calculer la force de cisaillement à partir du côté gauche ou de l'extrémité gauche de la poutre, la force agissant vers le haut est considérée comme positive et la force agissant vers le bas est considérée comme négative. Pour le diagramme des moments de flexion, si nous commençons à calculer le moment de flexion à partir du côté gauche ou de l'extrémité gauche de la poutre, le moment dans le sens des aiguilles d'une montre est considéré comme positif. Le moment anti-horaire est considéré comme négatif.
Force de cisaillement en A
La force de cisaillement dans la région XX est
Force de cisaillement en B
Moment de flexion à A = 0
Moment de flexion à X
Moment de flexion à B = 0
Q.15) Pourquoi la poutre en porte-à-faux a-t-elle un moment de flexion maximal sur son support? Pourquoi n'a-t-il pas un moment de flexion sur son extrémité libre?
Ans: Pour une poutre en porte-à-faux avec un chargement ponctuel, la poutre a un support fixe à une extrémité et une autre extrémité est libre. Chaque fois qu'une charge est appliquée sur la poutre, seul le support résiste au mouvement. À l'extrémité libre, il n'y a aucune restriction de mouvement. Ainsi, le moment sera maximum à l'appui et minimum ou nul à l'extrémité libre.
Q.16) Quel est le moment de flexion dans une poutre?
Ans: Le moment de flexion tente de plier la poutre dans le plan de l'élément et en raison de la transmission de Moment de flexion sur une section transversale de la poutre.
Q.17) Où la tension et la compression agissent-elles dans la flexion des poutres simplement supportées ainsi que des poutres en porte-à-faux?
Réponse : Pour une poutre simplement appuyée avec une charge uniforme agissant vers le bas, l'emplacement de la contrainte de traction en flexion maximale induite est appliqué sur la fibre inférieure de la section transversale au milieu de la poutre, tandis que la contrainte de flexion en compression maximale est appliquée sur la fibre supérieure. de la section transversale au milieu de la travée. Pour une poutre en porte-à-faux d'une portée donnée, le contrainte de flexion maximale sera à l'extrémité fixe de la poutre. Pour une charge nette vers le bas, la contrainte de traction et de flexion maximale est appliquée sur le dessus de la section transversale et la contrainte de compression maximale est appliquée sur la fibre inférieure de la poutre.
Q.18) Pourquoi prenons-nous le moment de flexion du côté gauche de la poutre au point où la force de cisaillement est nulle?
Ans: Le moment de flexion peut être pris de n'importe quel côté de la poutre. Il est généralement préférable que si nous commençons à calculer le moment de flexion à partir du côté gauche ou de l'extrémité gauche de la poutre, le moment dans le sens des aiguilles d'une montre est considéré comme positif et le moment dans le sens inverse des aiguilles d'une montre est considéré comme négatif. Si nous commençons à calculer la force de cisaillement à partir du côté gauche ou de l'extrémité gauche de la poutre, la force agissant vers le haut est considérée comme positive et la force agissant vers le bas est considérée comme négative selon la convention des signes.
Q.19) Comment utilisons-nous la convention de signe dans les moments de flexion et les forces de cisaillement?
Ans: Si nous commençons à calculer le moment de flexion à partir du côté droit ou extrémité droite de le rayon, Moment dans le sens des aiguilles d'une montre est pris comme négatifet Moment contre-sens est pris comme Positif Si nous commençons à calculer le moment de flexion à partir du Côté gauche ou Extrémité gauche de la poutre, Moment dans le sens des aiguilles d'une montre est pris comme Positif, et Moment anti-horaire est pris comme Négatif.
Q.20) Comment renforcer une poutre en acier I simplement supportée contre le cisaillement et la flexion?
Ans: La résistance de la poutre en I, qui est simplement supportée, peut être augmentée contre les conditions de cisaillement et de flexion en augmentant le moment d'inertie de la zone de la poutre, en ajoutant des raidisseurs à l'âme de la poutre en I, en changeant le matériau de la poutre en un matériau à plus haute résistance ayant une plus grande limite d'élasticité. La modification du type de chargement affecte également la résistance de la poutre.
Q.21) Qu'est-ce que le point de contraflexure?
Ans: Le point de Contraflexure peut être défini comme le point dans le diagramme Moment de flexion où le moment de flexion devient «0». Cela a parfois appelé un point d'inflexion. Au point de contre-flexion, la courbe du moment de flexion de la poutre changera de signe. On le voit généralement dans une poutre simplement supportée soumise à un moment à mi-portée de la poutre et à des conditions de chargement combinées de charges UDL et ponctuelles.
Pour connaître la résistance du matériau (cliquez ici )et diagramme des moments de flexion Cliquez ici.
Découvrez notre article sur Méthode de Macaulay et méthode de l'aire des moments.
Je m'appelle Hakimuddin Bawangaonwala, ingénieur en conception mécanique avec une expertise en conception et développement mécaniques. J'ai terminé un M. Tech en ingénierie de conception et j'ai 2.5 ans d'expérience en recherche. Jusqu'à présent publiés, deux articles de recherche sur le tournage dur et l'analyse par éléments finis des appareils de traitement thermique. Mon domaine d'intérêt est la conception de machines, la résistance des matériaux, le transfert de chaleur, l'ingénierie thermique, etc. Maîtrise des logiciels CATIA et ANSYS pour la CAO et l'IAO. En dehors de la recherche.
