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Niveau école ingénieur
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Flexion d'une poutre sur appui simple soumis à plusieurs efforts

Posté par
trust11
21-07-10 à 11:16

Bonjour,

Mon problème est simple, il s'agit dun problème de flexion de poutre. Mon but est de connaître l'équation de la déformée sur toute la poutre. Le schéma de mon problème est attaché.

Les deux principales questions que je me pose sont :

Quels sont les expressions des différents moments de flexion sur chaque tronçon ?
Comment traiter les conditions aux limites aux noeuds d'application des forces ?

De manière générale pouvez vous m'aider à trouver l'expression de la flèche ?

Merci d'avance

Flexion d\'une poutre sur appui simple soumis à plusieurs efforts

Posté par
gbm Webmaster
re : Flexion d'une poutre sur appui simple soumis à plusieurs ef 21-07-10 à 13:29

Salut,

peux-tu exprimer les valeur de chaque effort (par rapport à chaque autre moins).

Sinon, le diagramme des efforts sera approximatif ...

Posté par
trust11
re : Flexion d'une poutre sur appui simple soumis à plusieurs ef 21-07-10 à 13:51

Voici toutes les données :
F1 = 520 kN
F2 = 520 kN
F3 = 92.5 kN
F4 = 92.5 kN
F5 = 625 kN
F6 = 625 kN

d1 = 3000 mm
d2 = 2000 mm
d3 = 1800 mm
d4 = 1350 mm
d5 = 1800 mm
d6 = 3400 mm

la poutre est un tube de 1096 mm de diamètre et 40 mm d'épaisseur en acier
E=210 000 Mpa
I=1.85*10^10 mm4

si vous avez d'autres questions n'hésitez pas

Posté par
gbm Webmaster
re : Flexion d'une poutre sur appui simple soumis à plusieurs ef 21-07-10 à 18:09

As-tu commencé à calculé les efforts au niveau des deux appuis (par la statique) ?

Posté par
trust11
re : Flexion d'une poutre sur appui simple soumis à plusieurs ef 22-07-10 à 09:36

J'ai vu sur un autre sujet comment faire mais je ne l'ai pas encore fait ... :s

Posté par
gbm Webmaster
re : Flexion d'une poutre sur appui simple soumis à plusieurs ef 22-07-10 à 13:11

Il suffit de faire une étude statique :

Flexion d\'une poutre sur appui simple soumis à plusieurs ef

Théorème de la résultante statique suivant y :

Ra + Rb - F1 - F2 - F3 - F4 - F5 - F6 = 0

Théorème du moment statique par rapport à z au point A (premier appui avec Ra) :

+ d1.F1 - d2.F2 - (d2 + d3).F3 - (d2 + d3 + d4).F4 - (d2 + d3 + d4 + d5).F5 + (d2 + d3 + d4 + d5 + d6).(Rb - F6) = 0

Connaissant les valeurs de d1, d2, ... et F1, F2, ... tu peux déterminer Ra et Rb

on verra la suite après, compris ?

Posté par
trust11
re : Flexion d'une poutre sur appui simple soumis à plusieurs ef 23-07-10 à 11:11

je trouve donc les réactions suivantes :

en A : RA = 1400567.633
en B : RB = 1074432.367

Cette partie ne me pose pas de problème c'est la méthode pour la suite qui me manque...

Merci d'avance

Posté par
gbm Webmaster
re : Flexion d'une poutre sur appui simple soumis à plusieurs ef 23-07-10 à 20:10

Il faut maintenant découper ta poutre en différentes partie par une abscisse imaginaire x

Ensuite, tu regardes uniquement ce qui est à droite.
Tu peux faire une équation de moment pour avoir Mfz.

Posté par
trust11
re : Flexion d'une poutre sur appui simple soumis à plusieurs ef 26-07-10 à 08:36

Donc si j'ai bien suivi :
sur d6 : Mfz(x) = (Rb-F6)*(d1+d2+d3+d4+d5+d6-x)
sur d5 : Mfz(x) = (Rb-F6)*(d1+d2+d3+d4+d5+d6-x) + F5*(d1+d2+d3+d4+d5-x)
...
?

Ensuite je peux intégrer deux fois pour trouver la flèche.

Mais quels sont les conditions initiales pour éliminer les constantes d intégration ?

Posté par
gbm Webmaster
re : Flexion d'une poutre sur appui simple soumis à plusieurs ef 26-07-10 à 09:21

OUI TB!

et souviens toi que

dMfz /dx = - Ty

tu intègres pour trouver Ty

Pour calculer la flèche, il faut utiliser la formule du déplacement

E.Igz.\frac{d^2 u}{dx^2} = Mfz

Posté par
gbm Webmaster
re : Flexion d'une poutre sur appui simple soumis à plusieurs ef 26-07-10 à 09:21

tu intègres deux fois pour avoir u(x), il va donc y avoir deux constantes d'intégration à trouver.

A ton avis, comment fait-on ?

Posté par
trust11
re : Flexion d'une poutre sur appui simple soumis à plusieurs ef 26-07-10 à 10:11

Et bien des exercices similaire que j'ai pu traiter je suppose qu'il faut prendre la flèche nulle sur les appuis et un hypothèse de continuité aux autres noeuds...
Cependant lorsqu'il y a deux noeuds sans appui autour d'une portion de poutre, je trouve un système avec mes deux constantes qui dépendent en plus de constantes d'autres sections. Donc un système avec beaucoup d'équations à résoudre à la main... :s
Il n'y a pas plus simple ?

Posté par
gbm Webmaster
re : Flexion d'une poutre sur appui simple soumis à plusieurs ef 26-07-10 à 14:42

u(A-) = u(A+)

u(B-) = u-(B+)

du/dx(A-) = du/dx(A+)

du/dx(B-) = du/dx(B+)

Sauf erreur

Posté par
trust11
re : Flexion d'une poutre sur appui simple soumis à plusieurs ef 26-07-10 à 15:05

Désolé mais je n'arrive pas à résoudre les système trouvés.

en A :
avec A1 et B1 constante d'intégration de u sur d1
et A2 et B2 constante d'intégration de u sur d2
je trouve :


u(d1-) = u(d1+)  =>   Ra*d13/3 + (A1-A2)d1+B1-B2 = 0

du(d1-)/dt = du(d1+)/dt  =>   Ra*d1² - (Ra*d1²/2) + A1-A2 = 0


en B : je n'ai aps d'équation de déformée à droite de B


et j'ai 12 inconnues non? 2 constantes d intégrations par sections ?

C'est ici que je bloque dans la plupart des cas "non classique" de flexion

merci...

Posté par
gbm Webmaster
re : Flexion d'une poutre sur appui simple soumis à plusieurs ef 27-07-10 à 12:01

En fonction de x, tu as différentes expressions si tu es

pour x dans "d1"

pour x dans "d2"

Si tu utilises la continuité, alors tu auras une égalité entre les deux premières expression au point d'abscisse d1 => 1 équation.

etc ...


Mais, tu veux la déformée en quel point ?

Posté par
trust11
re : Flexion d'une poutre sur appui simple soumis à plusieurs ef 27-07-10 à 15:41

la déformée en chaque point l'équation de mla déformée quoi...
Je pourrai me contenter de la flèche maximum sur toute la longueur mais je préfère avoir l'équation...

mais avec 12 inconnues (les constantes d'intégration) et 5 équations (continuités des 6 portions) le système est impossible...



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