Fiche de révision : Dimensionnement en construction mécanique

📋 Plan du Cours

1. Cas de dimensionnement des composants
2. Charges et sollicitations mécaniques
3. Dimensionnement des axes et arbres
4. Contacts, frottement et usure
5. Torsion et état de contrainte

📖 1. Cas de dimensionnement des composants

🔑 Notions clés & Définitions

• Dimensionnement mécanique : Consiste à déterminer les dimensions d’un composant afin qu’il résiste aux sollicitations et aux contraintes de fonctionnement.

★ À maîtriser

• Les cas d’application cités sont:
  • le dimensionnement global
  • l’étude de la fatigue
  • l’étude de la flexion de l’arbre de l’organe

Compléments

• Les paramètres cités pour le dimensionnement sont:
  • la pression de fonctionnement
  • l’augmentation de puissance
  • le diamètre de l’appareil ou du moteur
  • la résistance à la torsion

📖 2. Charges et sollicitations mécaniques

🔑 Notions clés & Définitions

• Sollicitation mécanique : Action appliquée à une pièce qui produit des efforts et des contraintes dans celle-ci.

★ À maîtriser

• Le cours distingue les charges constantes, les charges fixes pour les axes et les sollicitations variables associées notamment aux vibrations et à la vitesse des sollicitations.

• Les matériaux et les pièces peuvent être sollicités en traction, en compression, en torsion ou à l’écrasement.

Compléments

📌 Le critère de coulure est associé à une contrainte et à la limite conventionnelle d’élasticité des alliages.

📖 3. Dimensionnement des axes et arbres

🔑 Notions clés & Définitions

• Axe mécanique : Élément de construction pouvant être rapporté dans un moteur et dimensionné selon sa section et les conditions de contact.

★ À maîtriser

• 🔄 Le dimensionnement prend successivement en compte: la section, la pression de contact, la dissipation des éléments retenus dans la conception

Compléments

• Dans le cas d’un arbre, le repère est supposé lié à un support ou à une géométrie constante pour analyser son fonctionnement.

📖 4. Contacts, frottement et usure

🔑 Notions clés & Définitions

• Pression de contact : Contrainte exercée entre deux surfaces en contact et intervenant dans le dimensionnement de la pièce.
• Tribologie : Étude des phénomènes de contact, de frottement et d’usure entre les surfaces.

★ À maîtriser

• Les paramètres de dimensionnement du contact sont:
  • la surface de contact
  • la nature de la matière
  • la densité de la matière
  • la pression de contact
  • le coefficient de frottement

Compléments

• La résistance à l’usure et le niveau d’usure dépendent notamment du frottement, de la pression de contact et de la matière.

💡 Astuce mémo

Pression de contact → frottement → usure

📖 5. Torsion et état de contrainte

🔑 Notions clés & Définitions

• Torsion : Sollicitation d’un arbre étudiée à partir du couple de torsion, de la variation de la matière et du niveau de résistance de la pièce.

★ À maîtriser

📐 Formule — Dans le premier cas de torsion présenté, les composantes citées sont nulles : $\tau_x = \tau_y = 0$, $\tau_{xy} = 0$, $\tau_{yx} = 0$, $\tau_{yz} = 0$ et $\tau_{zy} = 0$.

• L’étude du couple de torsion prend en compte:
  • le diamètre de la pièce
  • la vitesse de l’élément
  • la direction de l’axe

Compléments

📐 Formule — Dans le deuxième cas de torsion présenté, les composantes citées comme nulles sont $\tau_x = 0$, $\tau_{xz} = 0$, $\tau_{yx} = 0$ et $\tau_{xy} = 0$.