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OFPPT
ROYAUME DU MAROC
MODULE N3 : RESISTANCE DES MATERIAUX
SECTEUR : CONSTRUCTION METALLIQUE
SPECIALITE : TSBECM
NIVEAU : TECHNICIEN SPECIALISE
Office de la Formation Professionnelle et de la Promotion du Travail DIRECTION RECHERCHE ET INGENIERIE DE FORMATION
RESUME THEORIQUE&
GUIDE DE TRAVAUX PRATIQUES
Rsum de Thorie et Guide de travaux pratique RESISTANCE DES MATERIAUX
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Document labor par :
Nom et prnom EFP DR MIFDAL Abderrahim ISTA GM DRGC
et complt par lquipe du CDC Gnie Mcanique Rvision linguistique - - - Validation - - -
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SOMMAIRE
Page Prsentation du module 7 Rsum de thorie
I. Gnralits 9 I.1. Introduction et Hypothses I.2. Sollicitations simples I.3. Notion de contraintes
II. Traction Simple 16
II.1. Essai de traction II.2. Dformations Elastiques II.3. Contraintes Normales II.4. Loi de HOOKE II.5. Condition de rsistances
II.7. Concentration de contraintes III. Cisaillement 21
III.1. Rappels III.2. Essai de cisaillement III.3. Dformations Elastiques III.4. Contraintes Tangentielles III.5. Loi de HOOKE III.6. Condition de rsistances
IV. Moments Statiques et Quadratiques 26 IV.1. Moments Quadratiques IV.2. Thorme de Huyghens IV.3. Moments Statiques
V. Flexion Plane Simple 29 V.1. Rappels
V.2 Modlisation des forces Extrieures V.3 Modlisation des liaisons (Appuis) V.4 Equilibre Isostatique et Hyperstatique V.5 Efforts tranchants et moments Flchissants V.6 Etude des Contraintes V.7. Etude de la dforme
VI. Torsion simple 40 VI.1 Rappels
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VI.2. Essai de torsion VI.3. Dformations Elastiques VI.4. Etude des Contraintes VI.5. Condition de rsistance VI.6. Concentration de contraintes
FLEXION DVIE 44 POUTRES NON SYMETRIQUES 50 SOLLICITATIONS COMPOSES
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Guide de travaux pratique I. TD Traction : 61
I.1.TD1 : Remorquage dun vhicule en panne I.2.TD2 : cas dune enveloppe cylindrique mince
II. TD : Cisaillement 71 II.1 TD1 : Calcul du nombre de rivets
II.2. TD2 Calcul des assemblages mcano souds
III. TD : Flexion plane simple 73 Etude dune poutre en flexion
IV. TD :Torsion Simple 75 TD1 : Dtermination du diamtre dun arbre de transmission
Evaluation de fin de module 76 Liste bibliographique 81
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MODULE : RESISTANCE DES MATERIAUX
Dure :72 H
60% : thorique 37% : pratique
OBJECTIF OPERATIONNEL DE PREMIER NIVEAU DE COMPORTEMENT
COMPORTEMENT ATTENDU Pour dmontrer sa comptence, le stagiaire doit appliquer des notions de rsistance des matriaux, selon les conditions, les critres et les prcisions qui suivent
CONDITIONS DEVALUATION
Travail individuel partir :
- de plan, de croquis et des donnes; - dun cahier des charges ; - des documents et donnes techniques ; - de maquettes et pices existantes ; - de consignes et directives - des tudes de cas - dun systme mcanique
laide :
- dune calculatrice (ventuellement un logiciel de calcul) - de formulaires, abaques et diagrammes
CRITERES GENERAUX DE PERFORMANCE
Dmarche mthodique de travail Prcision et exactitude des calculs Respect des hypothses et principes de la RDM Respect du cahier des charges et les contraintes de fonctionnement Analyse de la valeur Argumentation et justification des diffrents choix Traabilit du travail et notes de calculs
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OBJECTIF OPERATIONNEL DE PREMIER NIVEAU
DE COMPORTEMENT
PRECISIONS SUR LE COMPORTEMENT ATTENDU
CRITERES PARTICULIERS DE
PERFORMANCE A. Dfinir et calculer les contraintes
simples dans une poutre isostatique soumise des efforts coplanaires et dans lespace
- Interprtation correct des hypothses de RDM - Matrise du vocabulaire utilis en RDM - Choix de la mthode de travail
B. Dimensionner en statique des
composants mcaniques en tenant compte de la pression du contact
- Analyse de problme - Dimensionnement correcte et argument - Utilisation justifie des formules
C. Calculer et vrifier des lments
dassemblage rivs, visss ou souds
- Souci de scurit dans le dimensionnement - Choix de la mthode et des formules de calculs - Exactitude et prcision des calculs
D. Dimensionner et vrifier un
composant mtallique en tenant compte des dformations
- Dimensionnement correcte et argument en tenant compte des dformations
- Exactitude des calculs
E. Dimensionner et vrifier les enveloppes et solides dgale rsistance
- Analyse de problme - Exactitude des calculs - Mthode de travail
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OBJECTIFS OPERATIONNELS DE SECOND NIVEAU
Le stagiaire doit matriser les savoirs, savoir-faire, savoir percevoir ou savoir tre jugs
pralables aux apprentissages directement requis pour latteinte de lobjectif oprationnel
de premier niveau, tels que :
Avant dapprendre dfinir et calculer les contraintes simples dans une poutre isostatique soumise des efforts coplanaires et dans lespace (A) :
1. Interprter les notions et expressions courantes relatives la rsistance des matriaux 2. Respecter les hypothses fondamentales de la rsistance des matriaux 3. Classer les sollicitations en relation avec les essais mcaniques 4. Retrouver les caractristiques mcaniques dun matriau
Avant dapprendre dimensionner en statique des composants mcaniques en tenant compte de la pression du contact (B) :
5. Distinguer les types de charge et les efforts
Avant dapprendre calculer et vrifier des lments dassemblage rivts, visss ou souds (C) :
6. Se soucier de la scurit dans le dimensionnement des composants et introduire les
coefficients de scurit dans les calculs en mcanique 7. Dterminer les contraintes : normales et tangentielles 8. Dfinir la relation entre le torseur des efforts et les contraintes 9. Tenir compte dans les calculs des coefficients de concentration de contraintes
Avant dapprendre dimensionner et vrifier un composant mtallique en tenant compte des dformations (D) :
10. Dfinir la notion dlasticit 11. Etudier la relation entre le torseur des efforts et des dplacements
Avant dapprendre dimensionner et vrifier les enveloppes et solides dgale rsistance (E) :
12. Matriser les calculs de la RDM pour diffrentes sollicitations simples
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PRESENTATION DU MODULE
Ce module de comptence gnrale se dispense en cours de la premire anne du programme
formation. Ce module est en parallle tous les modules de comptences caractre tude et
conception. Un chevauchement avec le module sur les mathmatiques et la mcanique
applique peut tre ventuellement envisag.
DESCRIPTION
Lobjectif de ce module est de faire acqurir les outils et les principes de la rsistance des
matriaux relatifs au dimensionnement des composants et des ensembles mcaniques et
notamment des montages dusinage. Il vise surtout rendre le stagiaire responsable de ces
calculs de dimensionnement et de ses propositions pour garantir le maximum de scurit
moindre cot. Le stagiaire aussi la responsabilit dans le choix des lments mcaniques du
commerce notamment les montages modulaires qui remplissent les performances attendues
dans le montage tudi.
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Module09 : APPLICATION DES NOTIONS DE RESISTANCE
DES MATERIAUX RESUME THEORIQUE
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I. 1. INTRODUCTION ET HYPOTHESES I.1.1. Buts de la rsistance des matriaux La rsistance des matriaux a trois objectifs principaux :
la connaissance des caractristiques mcaniques des matriaux. (comportement sous leffet dune action mcanique)
l'tude de la rsistance des pices mcaniques. (rsistance ou rupture)
l'tude de la dformation des pices mcaniques.
Ces tudes permettent de choisir le matriau et les dimensions d'une pice mcanique en fonction des conditions de dformation et de rsistance requises.
I.1.2. Hypothses a.. Le matriau
Continuit : la matire est suppose continue car son aspect molculaire est trop "fin" pour l'tude qui nous intresse.
Homognit : on supposera que tous les lments de la matire, aussi petits soient ils, sont identiques. (hypothse non applicable pour le bton ou le bois)
Isotropie : on supposera qu'en tout point et dans toutes les directions, la matire a les mmes proprits mcaniques. (hypothse non applicable pour le bois ou les matriaux composites)
b. Notion de Poutre
La RDM tudie des pices dont les formes sont relativement simples. Ces pices sont dsignes sous le terme de poutres .
Poutre : on appelle poutre (voir fig.) un solide engendr par une surface plane (S) dont le centre de surface G dcrit une courbe plane (C) appele ligne moyenne.
Les caractristi
