RDM : déformation d'une poutre avec un trou
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RDM : déformation d'une poutre avec un trou



  1. #1
    seb__d

    RDM : déformation d'une poutre avec un trou


    ------

    Bonjour,

    Je cherche l’équation du déplacement y de extrémité d'une poutre (encastré-libre soumise à une force F à son extrémité. Cette poutre à la particularité avec dans son plan de symétrie un trou de dimension connues (m1 la distance par rapport à l'encastrement et d1 son diamètre)
    Pour info, dans le cas d'une poutre simple (sans trou) cette équation est egale à
    Code:
    y=FL3/(3EI)
    Merci pour votre aide

    -----

  2. #2
    Jaunin
    Animateur Technologies et Bricolage

  3. #3
    ilovir

    Re : RDM : déformation d'une poutre avec un trou

    Merci à Jaunin, une fois de plus pour ces liens de derrière les fagots.

    On remarque, une fois de plus aussi, que la perception des choses selon les Eurocodes se démarque de ce qui se perçoit dans la RdM et la mécanique en général.

    Exemple : le cas d'une barre de section rectangulaire, avec un trou dedans, et soumise à la traction.

    Selon les exposés classiques, la contrainte dans l'acier autour du trou est à multiplier par un coefficient Kt qui au minimum est de 3.

    Selon EC3, pour une barre tendue, on a une résistance ultime : Nu,Rd = 0.9 x fu x Anet/1.25. Le 1.25 c'est le coefficient de sécurité sur le matériau, et le 0.9 représente l'effet de la concentration de contrainte, le Anet étant la section nominale diminuée de la largeur du trou.

    Exemple : barre de hauteur 10 cm, épaisseur e, et trou au milieu de 1 cm :

    Classique : on a r/a = 0.1 et b/ a = 1, soit kt = 3.08 (cetim p 31), d'où la résistance ultime = 9 x e x fu/3.08 /1.25 = 2.33 x e x fu
    EC2 : Résistance ultime = 9 x 0.9 x e x fu/1.25 = 6.48 x e x fu, soit 2.8 fois plus !!

    On ne sait plus dans quel monde on vit ...

  4. #4
    Jaunin
    Animateur Technologies et Bricolage

    Re : RDM : déformation d'une poutre avec un trou

    Bonjour Ilovir,
    Maintenant reste à savoir si seb__d est toujours intéressé ?
    On ne sait plus dans quel monde on vit ...
    Je pourrais essayer avec une simulation ?

    Cordialement.
    Jaunin__

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    Jaunin
    Animateur Technologies et Bricolage

    Re : RDM : déformation d'une poutre avec un trou

    Bonjour Ilovir,

    Comme il pleut j'en ai profité pour faire un teste pour nous, comme seb__d n'est toujours pas intéressé.

    Voici les relevés par simulation :

    Cantilever

    Acier
    Poutre 150x50x2000 [mm]
    Charge 500 [N]

    Sans trou f=0.47498

    Trou de 50 [mm] de diamètre

    Trou 50 [mm] au centre de la poutre f=0.47553

    Trou 50 [mm] a 500 [mm] de l'encastrement et 35 [mm] au dessus du centre f=0.48817

    Trou 50 [mm] a 500 [mm] de l'encastrement et 35 [mm] au dessous du centre f=0.48918

    Trou 50 [mm] a 500 [mm] de la charge et 35 [mm] au dessus du centre f=0.47559

    Trou 50 [mm] a 500 [mm] de la charge et 35 [mm] au dessous du centre f=0.47697

  7. #6
    ilovir

    Re : RDM : déformation d'une poutre avec un trou

    Merci Jaunin
    Et comment se dessinent les contraintes ?

  8. #7
    seb__d

    Re : RDM : déformation d'une poutre avec un trou

    Bonjour a tous,
    Dsl réponse tardive je m'étais absenté...
    Merci pour vos réponses et les documents je vais les examiner.
    Pour ce qui est des dimensions pour mon expérience je suis plus dans une échelle macro
    poutre = 35x15x0.5mm avec un trou de 8mm

  9. #8
    Jaunin
    Animateur Technologies et Bricolage

    Re : RDM : déformation d'une poutre avec un trou

    Bonjour seb__d,
    Bon retour.

    Désolé je n'ai pas bien compris vos cotes et ou se situ le trou de 8 [mm] de diamètre.
    35x15x0.5mm
    Cordialement.
    Jaunin__

  10. #9
    seb__d

    Re : RDM : déformation d'une poutre avec un trou

    Le centre du cercle est situé à 15mm de l'encastrement.
    Je suis intéressé par les simulation mais idéalement je recherche une formule analytique pour déterminer l'influence de la position du trou sur la raideur de la poutre...
    pour simplifier les sections et équation autour du trou on peut supposer ce dernier carré

  11. #10
    Jaunin
    Animateur Technologies et Bricolage

    Re : RDM : déformation d'une poutre avec un trou

    Pourriez-vous me spécifier quelle sont les dimensions de la poutre et la charge

    35 [mm] c'est quoi ?

    15 [mm] c'est quoi ?

    0.5 [mm] c'est quoi ?

  12. #11
    seb__d

    Re : RDM : déformation d'une poutre avec un trou

    Longueur x largeur x epaisseur = 35 x 15 x 0.5
    la charge = 1N (ou appliquedr un déplacement de 1 mm en bout de poutre et mesurer la force de réaction pour avoir directement la raideur)

  13. #12
    Jaunin
    Animateur Technologies et Bricolage

    Re : RDM : déformation d'une poutre avec un trou

    Merci,
    Il ne me manque plus que l'emplacement du trou ?

  14. #13
    Jaunin
    Animateur Technologies et Bricolage

    Re : RDM : déformation d'une poutre avec un trou

    Donc cela ressemble plus à une lame ressort ?

  15. #14
    Jaunin
    Animateur Technologies et Bricolage

    Re : RDM : déformation d'une poutre avec un trou

    Oups, je suis un peu distrait, quelle est la matière ?

  16. #15
    Jaunin
    Animateur Technologies et Bricolage

    Re : RDM : déformation d'une poutre avec un trou

    En acier il faut 2.4 [N] pour une flèche de 1.0 [mm]

  17. #16
    seb__d

    Re : RDM : déformation d'une poutre avec un trou

    Effectivement c'est une lame ressort en inox 301
    pour ce qui est du trou diamètre 8mm centre à 15mm du de l'encastrement
    Quel logiciel utiliséz vous pour la simu svp?

  18. #17
    Jaunin
    Animateur Technologies et Bricolage

    Re : RDM : déformation d'une poutre avec un trou


  19. #18
    Jaunin
    Animateur Technologies et Bricolage

    Re : RDM : déformation d'une poutre avec un trou

    Avec une charge de 1.0 [N] la flèche est de 0.444 [mm] sans le trou.

    Avec une charge de 1.0 [N] la flèche est de 0.526 [mm] avec le trou.
    Et la contrainte de cisaillement aux bords du trou est de 36.8 [MPa].

  20. #19
    Jaunin
    Animateur Technologies et Bricolage

    Re : RDM : déformation d'une poutre avec un trou

    OUPS,
    Correction :

    Centre du trou à 15 [mm] de l'encastrement.
    Contrainte de cisaillement aux bords du trou 42.2 [MPa]
    Flèche 0.55 [mm] avec charge de 1.0 [N]

  21. #20
    Jaunin
    Animateur Technologies et Bricolage

    Re : RDM : déformation d'une poutre avec un trou

    J'ai essayé une petite approche par calculs.
    Je suis ouvert à toute suggestion.
    Images attachées Images attachées  

  22. #21
    Gian7

    Re : RDM : déformation d'une poutre avec un trou

    Woaw.

    Si tu fais le moment flechissant avec une poutre normal jusqu'a la longueur X.
    Apres a partir du cette longueur tu obtiens :
    Moment qudratique de la poutre - le moment quadratique du cercle le tout divisé par deux et apres tu repart avec celui d'une poutre normal.

    En sachant que ça ce divisé en trois parties et etant donné que la partie soustraite à celle du cercle est egalement un encastrement dans le morceau du poutre precedente. Etc.

    Non marche pas ? ��

    Cordialement,
    Gian BENHALIMA

  23. #22
    Jaunin
    Animateur Technologies et Bricolage

    Re : RDM : déformation d'une poutre avec un trou

    J'ai essayé en tenant compte des surfaces de matière en action dans l'encastrement et le trou et j'ai les mêmes valeurs.

  24. #23
    Gian7

    Re : RDM : déformation d'une poutre avec un trou

    En prenant en compte le fais que le trou s'allonge au fur et à measure de la deformation ?
    Cdlt Gian BENHALIMA

  25. #24
    Gian7

    Re : RDM : déformation d'une poutre avec un trou

    Quand la planche poutre ça flechir le haut ça se dilater le bas ça se tasser.
    Donc tu obtiens un deformation proportionel à l'épaisseur.
    Donc au final .... T'es obligé de le faire à la main la ?��

  26. #25
    Gian7

    Re : RDM : déformation d'une poutre avec un trou

    Donc au final il faut soustraire un cone au moment quadratique soit le faire par echelle d'epaisseur. Donc 1^3 = 1 ça rime plus a rien.

    Cdlt,
    Gian BENHALIMA.

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