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Module 07 Resistance Des Materiaux

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Résistance des matériaux

Text of Module 07 Resistance Des Materiaux

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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

    OFPPT/DRIF

    1

    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

    53

    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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    7

    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