exercices sur les tenseurs contraintes


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Mohr a montré la propriété intéressante suivante pour le tenseur des contraintes indépendante du comportement du matériau et des conditions aux limites

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Le tenseur de contraintes pour un état de contraintes traditionnelle : 30 10 Exercices Tome 4 N° éditeur : 711 Dépôt légal : septembre 2005 ARTHUR P 

  • Comment déterminer les contraintes ?

    Les contraintes σ = (E/ρ)y doivent équilibrer le moment M égal à : En introduisant le moment d'inertie de surface : on exprime la variation de courbure due au moment fléchissant par 1/ρ = M/EI.
    La contrainte s'en déduit immédiatement par la relation σ = − (M/I)y.

  • Pourquoi le tenseur des contraintes est symétrique ?

    Le tenseur des contraintes étant symétrique à coefficients réels, il est diagonalisable et ses valeurs propres sont réelles.
    Ainsi, dans cette base, les contraintes tangentielles sont nulles.

  • Quelle est la relation entre la contrainte et la déformation ?

    L'énergie emmagasinée par le matériau durant la déformation est dissipée lorsque la contrainte est relachée; cette énergie est transformée, par exemple, en mouvement dans le cas de la balle de tennis.
    Sur le schéma, la relation contrainte-déformation est linéaire dans le cas de la déformation élastique.

  • on construit une matrice (∇ξ)ij = ∂ξi/∂Xj mais attention : depend du choix de la base {ei} La notion de tenseur est une généralisation de la notion de vecteur en tant “qu'être mathématique” invariant par changement de base. en utilisant le symbole de kronecker δij = (0sii = j; 1sii = j).
    V de E.
:

Comment définir le tenseur des contraintes?

Le tenseur des contraintes est donc de la forme : Par l’intermédiaire de la loi de comportement il est possible de définir les composantes du tenseur des déformations : Par analogie avec l’état plan de déformations, il est possible de déterminer la dilatation linéaire dans la direction axiale en fonction des deux autres dilatations linéaires :

Quels sont les tenseurs contraintes associés à la flexion d’une poutre?

On désigne par l’axe de la poutre (ligne des centres de gravité) et par l’axe du moment de flexion. Il est alors possible de démontrer que, dans le cadre des hypothèses de la théorie des poutres, les tenseurs contraintes associés à ces deux sollicitations sont dans la base cylindro polaire :

Quels sont les tenseurs contraintes associés à l’axe de la poutre?

On désigne par l’axe de la poutre (ligne des centres de gravité) et par l’axe du moment de flexion. Il est alors possible de démontrer que, dans le cadre des hypothèses de la théorie des poutres, les tenseurs contraintes associés à ces deux sollicitations sont dans la base cylindro polaire : Pour la flexion : avec Pour la torsion : avec

Qu'est-ce que les contraintes tangentielles?

Ainsi, dans cette base, les contraintes tangentielles sont nulles. Généralement, on décompose le tenseur des contraintes en une somme d'un tenseur sphérique et d'un tenseur déviatorique . Le tenseur déviatorique est un tenseur ayant une trace nulle. La décomposition est alors unique. On a les relations :

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