Théorie des poutres et essai statique sur demi-voilure GY80

Résumé du document

Au cours de ces séances de travaux expérimentaux, nous avons pu étudier la résistance des matériaux à travers la théorie des poutres que nous avons pu appliquer à plusieurs manipulations plus ou moins simples. Cette étude permet d'obtenir les informations nécessaires au dimensionnement de structures telles que les voilures d'avion.

Extraits

[...] En quart de pont, on lit sur le P3500 : de la jauge . C'est la déformation dans la direction En demi pont, on élimine la pollution par flexion. Mais n'est pas directement celle étudiée) (la déformation lue En pont complet, les quatre résistances sont remplacées par des jauges. x Car y Le coefficient de pont est : ) Sur le P3500 : En pont complet, la flexion parasite est éliminée. TREX Structure des matériaux Page 7 Rosette Une rosette est un agencement de 3 jauges permettant d'accéder à toutes les déformations locales. [...]

[...] Sur l'axe le cisaillement est donc nul, il n'y a que l'effort tranchant dû à la flexion. Le cisaillement au niveau de la surface libre est nul car les actions sont parallèles. y Ty z TREX Structure des matériaux Page 16 Résultats expérimentaux On dispose de deux jauges à sur les côtés du cylindre et de trois rosettes. On mesure la déformation en fonction de l'effort appliqué. Les valeurs se trouvent dans le tableau ci-dessous. Effort Rosette π1 Rosette π2 Rosette π3 Rosette 5π/ Rosette 5π/ Rosette 5π/ Rosette 5π/ Rosette 5π/ Rosette 5π/ TR 1 TR 2 TR 100%corrigé - -38 -72 -104 -146 - -67 -165 -253 -350 -440 -471 -166 -202 -39 -447 -47 -73 -484 -84 -108 -525 -125 -136 -564 -164 -170 -609 -209 -405 -87 -170 -47 -252 -335 -415 -410 - -23 -73 -92 - -17 -25 -35 -42 - -64 -126 -72 -188 -108 -252 -313 -315 - -35 -144 -22 -41 -59 -80 -96 TR 4 Rosette Rosette Rosette TREX Structure des matériaux Page 17 Ci-dessous les graphes d'évolution des différentes rosettes : Rosette π -200 -400 - Rosette π 2 Rosette π 3 Rosette Rosette Rosette Pour les rosettes du bas et du haut, à 0 et π, on constate que les efforts sont les mêmes au signe près - -100 -150 -200 -250 -300 -350 -400 - Rosette 5π/ Rosette 5π/ Rosette 5π/ - -100 -150 -200 -250 -300 - Rosette 5π/ Rosette 5π/ Rosette 5π/ La rosette à subit une déformation plus importante que celle à 5π/ -50 -100 - TR 1 TR 2 TR 3 TR 4 Les déformations transverses données par les jauges de côté sont également opposés à et TREX Structure des matériaux Page 18 Ces observations sont plus clairement caractérisables par le tenseur de contraintes. [...]

[...] Pour la section le moment Mz est constant : Mz = 2FL. Donc, on a la relation linéaire suivante : où - Ainsi, sur la face inférieure de la section A ( y = -125/2 mm) : MPa Expérimentalement, on avait TREX Structure des matériaux MPa Page 14 On a donc un écart relatif de avec la théorie. Ce qui est très correct compte tenu de l'incertitude des mesures. Cela confirme également le fait que la poutre travaille en traction sur la face inférieure. Pour la face supérieure de cette section. [...]

[...] Jusqu'ici, nous n'avons travaillé que sur des poutres sollicitées en flexion avec ou sans effort tranchant. Maintenant, il s'agit d'une structure complexe. Elle est constituée de plusieurs éléments modélisables avec nos connaissances : un longeron et plusieurs raidisseurs. TREX Structure des matériaux Page 4 Présentation des notions théoriques Tenseur des déformations Le tenseur des déformations, est un tenseur symétrique servant à décrire l'état de déformation local résultant de contraintes (efforts internes). Tenseur des contraintes au point P Le tenseur des contraintes est une représentation symétrique de l'état de contrainte. [...]

[...] Nous avons pu ainsi observer les déformations de ces poutres et en déduire les contraintes subies localement. Ensuite, chaque résultat expérimental est comparé à la théorie pour en vérifier la cohérence. Ensuite, nous avons travaillé sur les essais statiques sur une demi-voilure d'un avion Socata GY80. Tout d'abord, nous avons étudié les efforts extérieurs lorsque l'on charge la demi-voilure, à travers l'équilibre global de la structure pour ensuite déterminer les efforts intérieurs qui transitent le long du longeron de cette voilure. [...]