STATIQUE DU SOLIDE

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STATIQUE DU SOLIDE. Stéphane RAVAUT, Construction mécanique, Lycée DURZY, VILLEMANDEUR. STATIQUE DU SOLIDE. I - Introduction. II - les actions mécaniques. Définition des actions mécaniques :. Modélisation des actions mécaniques :. Classification des actions mécaniques :. - PowerPoint PPT Presentation

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  • STATIQUE DU SOLIDEStphane RAVAUT, Construction mcanique, Lyce DURZY, VILLEMANDEUR

  • SommaireSTATIQUE DU SOLIDEI - IntroductionII - les actions mcaniques Dfinition des actions mcaniques : Modlisation des actions mcaniques : Classification des actions mcaniques :III - Isolement et quilibre dun solide Isolement dun solide Actions mutuelles quilibre dun solideIV - Rsolution des problmes de statique Mthodes de rsolution Statique analytique Thorme des forces Thorme des moments Les torseurs Statique graphique Solide soumis deux forces Solide soumis trois forces Statique plane

  • STATIQUE DU SOLIDEI - IntroductionLa statique tudieles actions mcaniquesexerces sur des corpsindformables et en quilibre. Objet de la statique :

  • Dfinition des actions mcaniques :STATIQUE DU SOLIDEII les actions mcaniquesLes actions mcaniques qui sexercent sur les solides peuvent tre rparties en 2 grandes familles. On dfinit ainsi :Les FORCES ( pousser / tirer selon un axe)Les MOMENTS ( tourner / tordre autour d'un axe)D'une faon gnrale, on appelle action mcanique toute cause physique susceptible: de maintenir un corps au repos, de crer, de maintenir ou de modifier un mouvement, de dformer un corps.

  • Dfinition des actions mcaniques :STATIQUE DU SOLIDEII les actions mcaniques1/ Les FORCES ( pousser / tirer selon un axe)Quelques exemples intuitifs :Que subit la voiture ?Que subissez-vous ?Exemple 1 : Poussez une voiture

  • Dfinition des actions mcaniques :STATIQUE DU SOLIDEII les actions mcaniques1/ Les FORCES ( pousser / tirer selon un axe)Quelques exemples intuitifs :Que subit l'objet ?Que subissez-vous ?Exemple 2 : Soutenez un objet

  • Dfinition des actions mcaniques :STATIQUE DU SOLIDEII les actions mcaniques2/ Les MOMENTS ( tourner / tordre autour d'un axe)Quelques exemples intuitifs :Exemple 1 : faire tourner une porte autour de son axevous appliquez une force dcale de l'axe (non dirige vers l'axe)M/A(F) = F x dNm N mcela provoque un MOMENT de cette force autour de laxe de la porte.

  • Dfinition des actions mcaniques :STATIQUE DU SOLIDEII les actions mcaniques2/ Les MOMENTS ( tourner / tordre autour d'un axe)Quelques exemples intuitifs :Exemple 3 : faire tourner une cl de roueLa somme de ces deux forces est nulle.De plus, ces deux forces gnrent un moment

    Laction mcanique exerce par la cl sur la roue est appele un Couple.Dans ce cas, vous provoquez un MOMENT de force par rapport l'axe de rotationExemple 2 : faire tourner une cl de roue

  • Dfinition des actions mcaniques :STATIQUE DU SOLIDEII les actions mcaniques2/ Les MOMENTS ( tourner / tordre autour d'un axe)Quelques exemples intuitifs :Exemple 6 : Visser une visPour faire tourner la vis, il est ncessaire dappliquer un couple sur celle-ci.Exemple 4 : faire tourner un bouton de rglage Vous appliquez un COUPLEVous exercez une action mcanique ne comportant aucune force mais uniquement de la torsion...Exemple 5 : Le couple moteurLaction mcanique engendre par laxe dun moteur ne produit aucune force mais uniquement de la torsion...

  • Modlisation des actions mcaniques :STATIQUE DU SOLIDEII les actions mcaniques Pour les FORCES ( reprsentes par une simple flche) Les MOMENTS ( reprsents par une double flche)Elles sexpriment en NEWTON (N)Ils sexpriment en NEWTON mtre (Nm)Les actions mcaniques sont modlises par des vecteurs car elles en possdent toutes les proprits :(point dapplication, direction, sens, norme)

  • Classification des actions mcaniques :STATIQUE DU SOLIDEII les actions mcaniquesLes actions mcaniques sont classes en deux familles: Les actions mcaniques distance (sans contact) Action de la pesanteur (poids)- Cette action est toujours applique au centre de gravit

    - Sa direction est toujours verticale, son sens vers le bas.

  • Classification des actions mcaniques :STATIQUE DU SOLIDEII les actions mcaniquesLes actions mcaniques sont classes en deux familles: Les actions mcaniques distance (sans contact) Action de la pesanteur (poids) Actions dues au MagntismeCette action dpend bien-sr de lorientation et de lloignement relatifs des deux aimants. (voir le cours de physique)- Aimants permanents- bobine de relais- Moteur lectrique

  • Classification des actions mcaniques :STATIQUE DU SOLIDEII les actions mcaniquesLes actions mcaniques sont classes en deux familles: Les actions mcaniques distance (sans contact)Tout contact, provoque une action mcanique Les actions mcaniques de contact (dans les liaisons mcaniques)On les classe en 3 types suivant la forme du contact

  • Classification des actions mcaniques :STATIQUE DU SOLIDEII les actions mcaniquesLes actions mcaniques sont classes en deux familles: Les actions mcaniques a distance (sans contact) Les actions mcaniques de contact (dans les liaisons mcaniques) ACTION PONCTUELLE Exemple : contact ponctuel (sphre/plan) entre la tige de vrin (2) et le levier (1) de la bride hydraulique.

  • Classification des actions mcaniques :STATIQUE DU SOLIDEII les actions mcaniquesLes actions mcaniques sont classes en deux familles: Les actions mcaniques a distance (sans contact) Les actions mcaniques de contact (dans les liaisons mcaniques) ACTION PONCTUELLE ACTION rpartie sur une ligne :Exemple : contact linique (plan/cylindre) entre la pice (1) et le galet (2) du capteur pneumatique. Ou rgle sur tableF = q . l

  • Classification des actions mcaniques :STATIQUE DU SOLIDEII les actions mcaniquesLes actions mcaniques sont classes en deux familles: Les actions mcaniques a distance (sans contact) Les actions mcaniques de contact (dans les liaisons mcaniques) ACTION PONCTUELLE ACTION rpartie sur une surface : ACTION rpartie sur une ligne :Exemple : Action dun fluide sous pressionlaction rpartie est modlise par une seule action situe au centre de pression

  • Classification des actions mcaniques :STATIQUE DU SOLIDEII les actions mcaniquesLes actions mcaniques sont classes en deux familles: Les actions mcaniques a distance (sans contact) Les actions mcaniques de contact (dans les liaisons mcaniques) ACTION PONCTUELLE ACTION rpartie sur une surface : ACTION rpartie sur une ligne :Exemple 2 : Action des plaquettes de freinslaction rpartie est modlise par une seule action situe au centre de pression

  • STATIQUE DU SOLIDEIII Isolement et quilibre dun solideLobjectif de la statique est de calculer lensemble des actions mcaniques appliques un solide en quilibre.Cette phrase implique 2 choses :- Il faut commencer par faire linventaire de toutes les actions mcaniques exerces par lenvironnement sur le solide, sans en oublier, en isolant le solide tudi.- En supposant que le solide est en quilibre, on peut appliquer le principe fondamental de la statique.

  • Isolement dun solideSTATIQUE DU SOLIDEIII Isolement et quilibre dun solideIsoler un solide consiste enlever tous les lments extrieurs ce solide, et les remplacer par laction mcanique quils exercent sur ce solide.Exemple : mcanisme de bridage ; Ce levier reoit : - aucune action directe du vrin ni de sa tige ni du levier intermdiaire.isolons le levier dappui

  • Isolement dun solideSTATIQUE DU SOLIDEIII Isolement et quilibre dun solideIsoler un solide consiste enlever tous les lments extrieurs ce solide, et les remplacer par laction mcanique quils exercent sur ce solide.Exemple : mcanisme de bridage ; Ce levier reoit : - aucune action directe du vrin ni de sa tige ni du levier intermdiaire.isolons le levier dappui- une action en B exerce par la bielle 2 : B21

  • Isolement dun solideSTATIQUE DU SOLIDEIII Isolement et quilibre dun solideIsoler un solide consiste enlever tous les lments extrieurs ce solide, et les remplacer par laction mcanique quils exercent sur ce solide.Exemple : mcanisme de bridage ; Ce levier reoit : - aucune action directe du vrin ni de sa tige ni du levier intermdiaire.- une action en B exerce par la bielle 2 : B21isolons le levier dappui- une action en A exerce par le bti 0 : A01

  • Isolement dun solideSTATIQUE DU SOLIDEIII Isolement et quilibre dun solideIsoler un solide consiste enlever tous les lments extrieurs ce solide, et les remplacer par laction mcanique quils exercent sur ce solide.Exemple : mcanisme de bridage ; Ce levier reoit : - aucune action directe du vrin ni de sa tige ni du levier intermdiaire..- une action en B exerce par la bielle 2 : B21isolons le levier dappui- une action en C exerce par la pice 3 : C31- une action en A exerce par le bti 0 : A01

  • Isolement dun solideSTATIQUE DU SOLIDEIII Isolement et quilibre dun solideIsoler un solide consiste enlever tous les lments extrieurs ce solide, et les remplacer par laction mcanique quils exercent sur ce solide.Exemple : mcanisme de bridage ; Ce levier reoit : - aucune action directe du vrin ni de sa tige ni du levier intermdiaire..- une action en B exerce par la bielle 2 : B21isolons le levier dappui- une action en C exerce par la pice 3 : C31- une action en A exerce par le bti 0 : A01- et il ne faut pas oublier les actions distance, telles que le poids P appliqu au centre de gravit.

  • Isolement dun solideSTATIQUE DU SOLIDEIII Isolement et quilibre dun solidePour noublier aucune action mcanique, il est possible de sappuyer sur le graphe des liaisons du mcanisme.Chaque liaison fait apparatre des forces et/ou des moments.Exemple : mcanisme de bridageet dimaginer une frontire qui isole lensemble voulu.- une action en B exerce par la bielle 2 : B21- une action en C exerce par la pice 3 : C31- une action en A exerce par le bti 0 : A01- Ne pas oublier les actions distance : le poids PIl suffit dobserver les liaisonsChaque trait de liaison peut tre considr comme un trait daction.

  • Isolement dun solideSTATIQUE DU SOLIDEIII Isolement et quilibre dun solidePou