1、AFNL NF XLO-OLL 58 m LO12372 0377492 784 m - - - - I FASCICULE DE DOCUMENTATION RESISTANCE DES MATERIAUX NF ET ESSAIS MCANIQUES DES MATERIAUX VOCA B U LAI RE X 10-01 I an is58 SOM MAI RE ages O - Avant-propos . 2 I - Introduction . 3 2 - Notions gnrales 4 . 2.1 - Matriaux et corps 4 2.2 - Sollicitat
2、ions . 6 2.3 - Contraintes . 8 2.4 - Faisceaux des contraintes en un t point. IO 2.5 - Champs des contraintes dans un volume . 12 2.6 - Dformations I3 2.7 - Dformations infiniment petites . . 14 3 - Eiasticit 16 3.1 - Corps lastique 16 3.2 - Relations entre tes dformations infiniment petites et les
3、contraintes dans un corps lastique . 3.3 -. Energie de dformation lastique. 3.4 - Coefficient de concentration des 16 I7 contraintes due la forme . 17 4 - Liaisons 4. I - Liaisons gomtriques Pages 19 je deux corps . I9 4.2 - Liaisons lastiques de deux corps. I9 4.3 - Ractions des liaisons I 9 5 - Po
4、utres . 20 5. t - Dfinitions gndrales 20 5.2 - Composantes du visseur relatif B 22 5.3 - Champs des contraintes rsultant dun visseur donn relatif une section donne dune poutre droite plan moyen 23 5.4 - Dformation de la poutre . 23 6 - PhnomOner limites 24 6.1 - Gnralits 24 6.2 - Champs uniaxiaux .
5、24 6.3 - Champs biaxiaux ou triaxiaux . . 27- 6.4 - Phnomne dinstabilit . 29 6.5 - Ruine plastique 29 une section de la poutre . 7 -Comportement des corps rels 30 8 - Index alphabtique . 32 OAFNOR 1978 Droits de reproductibn pour tous pays et de traduction rservs I Le prsent fascicule de documentati
6、on remplace le fascicufe de mtme indice dit en Janvier 1956. NF X 10-011 8e TtRAGE 78-03 I Afnor 78117 I ,- Y COPYRIGHT AFNOR Association Francaise De NormalisationLicensed by Information Handling Services- AFNL NF XLO-OLL 58 LO12372 0377493 bL0 -2- O - AVANT-PROPOS 0.1 - Dans ce fascicule de docume
7、ntation on sest efforc de fnir, dans twce la mesure du passible, des termes employs dans les sciences et dans les techniques relatives la rsistance des matriaux et aux essais mcaniques des matriaux, Sa rdaction, qui sest montre dune exceptionnelle difficult, a t commence en I943 par une Commission d
8、e lAFNOR, prside par M. PROT, Ingnieur en chef des Ponts et Chausses, et constitue la demande de la Commission Gnrale des Mthodes dEssais des Matriaux, prside par M. A. CAQUOT, Membre de lInstitut. II apparat en effet indispensable, pour une rdaction prcise des normes destines dfinir les produits in
9、dustriels normaux, de disposer dun tangage qui soit autant que possible exempt des quivoques, des ambiguts, des obscurits et des confusions qui peuvent conduire de graves malentendus. Ce fascicule de documentation se prsente donc comme lintroduction commune toutes les normes de produits industriels
10、qui utilisent le langage de la rsistance des matriaux et des essais mcaniques des matriaux. II pourra, Incidemment, rendre des services aux professeurs qui ont, maintes reprises, rclam, pour la commodit de leurs lves et pour la fcondit de leur enseignement, un langage unifi aussi prcis et aussi univ
11、oque que possible, cest-dire normalis. . 0.2 - La rvision dun langage imp!ique ncessairement une trs grave atteinte des habitudes fortement ancres par lducation et par la pratique courante des activits des ingnieurs; cette atteinte est, pour certatns esprits, absolument insupportable. Certains prouv
12、ent une antipathie systmatique et parfois violente lgard des nologismes ; certains vont mme jusqu contester utilit, sinon la possibilit dune normalisation du langage telte que celle qui est prsente ici. Malgr ces rticences, dont elle a d tenir compte dans une large mesure, et malgr .les difficults s
13、uppl- mentaires quelles apportaient une entreprise deja mafaise en elle-m0me, la Commission a tenu cependant aboutir, ne serait-ce, sur bien des points, que par des solutions de compromis, et terminer, ne ft-ce quimparfaitement, la tche qui lui avait t confie. 0.3 - Ce fasciculesest attach, en princ
14、ipe, ne normaliser quun seul terme en indiquant ventuellement en note le mot auquel ce terme se stibstltue. - COPYRIGHT AFNOR Association Francaise De NormalisationLicensed by Information Handling Services- AFNL NF XLO-OLL 58 W LOI12372 O377494 557 - -3- NF X 10-011 I - INTRODUCTION I. I - Ce fascic
15、ule rassemble les dfinitions des termes spciaux utiliss par les thories de la rsistance des matriaux, de llasticit et de la plasticit, et par les diverses techniques qui les utilisent, notamment la technique de la construction et les techniques des essais des matriaux. Ces techniques, en effet, ne s
16、e sparent pas des thories qui donnent un sens aux caractristiques des matriaux quelles utilisent et quelles se proposent de mesurer. 1.2 - Ce fascicule suppose connus les mots du langage courant, les terminologies spciales de lalgbre, de la gomtrie, de la mcanique rationnelle, de la physique et de l
17、a chimie. II suppose galement connues les dfinitions des grandeurs suivantes : longueur masse volumique nergie tempratu re superficie temps puissance chaleur volume * force ainsi que les units principales et les units secondaires qui servent exprimer ces grandeurs. II est rappel que ces units sont d
18、finies par le dcret du 3 mai 1961 (J.O. du 20 mai 1961). Le lecteur pourra ce reporter utilement aux normes franaises et fascicules de documentation suivants : . a angle masse travail pression NF X NF X NF X NF X NF X NF X 02-002 - Units de mesure - Dfinitions 02-1 O1 - Symboles algbriques 02-1 02 -
19、 Symboles gomtriques et vectoriels 02-103 - Symboles de la mcanique rationnelle 02-1 06 - Symboles de la mcanique des matriaux 02-1 I I - Symboles de Ialghbre tensorielle. I .3 - Pour viter tout cercle vicieux, les mots spciaux propres lobjet de ce fascicule y sont dfinis selon un ordre logique, tou
20、s les mots spciaux entrant dans une dfinition ayant t eux-memes, dans la mesure du possible, antrieurement dfinis. Chaque mot spcial est crit en caractres gras et prcd dun numro dordre, lorsquil apparat pour la premire fois. Un index alphabtique, plac la fin du fascicule, indique le numro dordre de
21、chaque mot et permet de trouver aisment sa dfinition. 1.4 - Ce vocabulaire ne comporte pas : - les termes spciaux relatifs la construction des ponts (poutre continue, poutre cantilever, poutre bquilles, poutre rticule, cl, naissance, reins, retombe, porte, monte, surbaissement, pousse, etc.), - les
22、termes spciaux des techniques de calculs justificatifs des constructeurs (foyers, lignes dinfluence, etc.) et de la statique graphique (polygone de Crrnona, polygone funiculaire, etc.), - !es termes spociaux dsignant les divers matriaux de construction ou relatifs ces matriaux (sable, gravier, caill
23、ou, ciment, mortier, bton, armature, frette, ancrage, adhrence, retrait, etc.), - les termes dsignant les dfauts des matriaux (crique, fissure, tapure, sgrgation, etc.), - les termes propres certaines techniques dessai particulires (duret Rockwell, duret Share, rsilience - les termes concernant la m
24、canique des sols. Pour ces divers termes, le lecteur se reportera soit aux normes frangaises, soit aux ouvrages spciaux. UF, rsilience Mesnager, granulomtrie, sdimentomtrie, terminologie spciale des textiles, etc.), e COPYRIGHT AFNOR Association Francaise De NormalisationLicensed by Information Hand
25、ling ServicesAFNL NF XLO-OLL 58 LO32372 0377Y95 Y93 = -4- 2 - NOTIONS GENERALES 2.1 - MATERIAUX ET CORPS 2.1 I - On nomme (I 01) corps solides indformables, des corps solides fictifs dont tous les points resteraient des distances invariables les uns des autres, quelles que soient les forces qui leur
26、 seraient appliques. Les (I 02) corps solides rels se dforment plus ou moins sous laction des forces qui leur sont appliques. Ils sont seuls considrs dans ce qui va suivre et sont simplement dsigns par (I 03) corps. Une (104) construction (*) est un ensemble de corps relis entre eux en vue de rpondr
27、e un but dtermine. On nomme (I 05) matriau (*) toute matiere entrant dans la constitution dune construction. La (I 06) rsistance des matriaux est une branche de la science qui dcrit la faon dont se comportent les corps sous laction des forces qui leur sont appliques, nonce, moyennant certaines hypot
28、hses simpli- ficatrices, les lois reliant entre elles les forces appliques, les caractristiques des matriaux et leurs dfor- mations et permet, en consquence, connaissant les unes, de calculer et de prvoir les autres. Les (I 07) essais de matriaux sont des exprimentations ayant pour but de dterminer
29、les valeurs numriques des caractristiques des matriaux. Les (I 08) techniques de construction indiquent ce quil faut faire pour raliser des constructions rpondant certaines conditions particulires. 2.12 - FORME DES CORPS Un corps affecte, chaque Instant, une certaine forme, dtermine par la position
30、que ses diffrents points occupent les uns par rapport aux autres. Certains corps de forme simple ayant le caractre de produits naturels ou industriels se rencontrent frquemment dans la pratique. (Le terme poutre qui est trs utilis sera spcialement tudi au chapitre 5.) Un (I 09) fil est un corps dont
31、 les dimensions transversales sont trs petites par rapport sa longueur: la forme de la section transversale dun fil est gnralement circulaire, mais peut tre quelconque sous rserve cependant que les dimensions de cette section, mesures selon deux axes rectangulaires, quelconques, soient peu diffrente
32、s lune de lautre, et par ailleurs, approximativement constantes tout le long du fil. Certains assemblages de fils constituent des (I I O) cbles. Un (I I I) ruban est un corps dont les dimensions transversales sont trs petites par rapport la longueur; sa section transversale affecte, au moins approxi
33、mativement, la forme dun rectangle allong, cette section tant sensiblement constante tout le long du ruban. Une (I 12) barre est un cor s dont les dimensions transversales sont petites par rapport la longueur; gulaire, sous rserve cependant que les dimensions de cette section, mesures selon deux axe
34、s rectangulaires quelconques, soient du mme ordre de grandeur et sensiblement constantes tout le long de la barre. Aucune frontire prcise nexiste entre les fils, les rubans et les barres; on peut .toutefois noter quun fil a une rande dformabilit, tandis quune barre est relativement peu dformable. Un
35、 ruban est aisment la forme de la section transversa P e dune barre peut tre quelconque : circulaire, carre, hexagonale, rectan- dformab i e et peut, par exemple, senrouler sur une bobine ou sur un touret. (*) Le mot construction esc prlr ICI dans son sens large et englobe les appareils, les machine
36、s, les ouvrages darc, etc. (*) Le terme : macriaf n a t propos, mais a t jug trop neuf pour tre adopt dQ maintenant. COPYRIGHT AFNOR Association Francaise De NormalisationLicensed by Information Handling ServicesAFNL NF XLO-OLL 58 LOL2372 0377476 32T - = = - 5- NF X 10-011 Une (I i 3) plaque est un
37、corps dont les dimensions selon deux axes rectangulaires sont du mme ordre de grandeur et sont grandes par rapport la dimension (appele gnralement paisseur) selon un axe normal aux deux axes prdcdents. Au regard de la rsistance des matriaux et des essais des matriaux, le mot plaque doit tre considr
38、cmme quivalent certains termes tels que (I 14) planche, (I I 5) tle, (I 16) feuille, (I 17) lame. Dans certaines catgories de constructions on emploie aussi le mot (I 18) dalle la place de plaque quand les efforts sont perpendiculaires au feuillet moyen de la plaque. On rserve le terme de (I 19) voi
39、le aux plaques trs minces. par deux courbes fermes, gnralement parallles, donnant une paisseur peu prs constante. quelconques, sont du mme ordre de grandeur: cest ainsi quon peut avoir des blocs cubiques, paralll- pipdiques, sphriques, ellipsodaux, etc. Un (I 22) grain est un bloc de petites dimensi
40、ons. Un (I 23) granulat est un ensemble de grains de formes quelconques ; les poudres, les sables, les cailloux constituent des granulats dont lchelle seule varie. Au regard de la rsistance des matriaux et des essais mcaniques des matriaux, le mot granulat doit tre considr comme un terme gnral englo
41、bant les termes particuliers tels que : poudre, filler, farine, sable, ygravier, gravillon, ballast, etc. (*). Un (I 20) tube est un corps creux dont la longueur est notable et dont la section transversale est limit Un (121) bloc est un corps dont les dimensions, mesures paralllement trois axes rect
42、angulair 1 1 2. I3 - Etant donn une qualit ou une proprit P dfinie e*) avec une approximation dtermine - n on dit, quau regard de cette proprit et lapproximation impose, un corps est (124) homogne x (x dsignant une longueur) si un volume de ce corps, prlev autour dun point A et dont les dimensions l
43、inaires sont de lordre de x dans toutes les directions, est identique, lapproximation fixe et au regari de cette qualit, un autre volume de mmes dimensions, prlev autour dun point B de ce mme corps, quels que soient A et B. Un corps est dit (I 25) htrogne x au regard de la proprit P dfinie lapproxim
44、ation -si les deux volumes en question ne sont pas identiqoes au regard de cette proprit, lapproximation impose. EXEMPLE : Un mortier fin peut tre considr comme homogne au centimtre au regard de la densit dfinie - prs, alors quil serait htrogne au millimtre au regard de cette mme proprit, mesure ave
45、c la mme approximation. Un corps est dit (I 26) parfaitement homogne (ou par abrviation homogne) au regard dune proprit donne et une approximation dtermine si ses divers lments peuvent tre considrs comme identiques au regard de cette proprit lapproximation fixe, aussi petits que soient ces lments. L
46、a matire ayant une constitution molculaire, le corps parfaitement homogne nexiste pas parmi les corps rels. Lexpression de 1 EXEMPLE 2 - Arbre de rvolution constitu par deux parties cylindriques raccordes par un cong et sollicit par un couple de torsion U (figure I O). Fig. IO La plus grande cission
47、 se trouve en gnral dans le cong en A. On prendra comme point de rfrence pour le calcul lmentaire un point A de la partie cylindrique du plus petit diamtre. La cission en A est : 7 = a T, COPYRIGHT AFNOR Association Francaise De NormalisationLicensed by Information Handling ServicesAFNL NF XLO-OLL 58 LO12372 0377510 52T - 19 - NF X 10-011 4 - LIAISONS (*) 4.1 - LIAISONS GOMTRIQUES DE DEUX CORPS On dit que deux corps, dont on nglige la dformabilit, sont (40 I) gomtriquement lis quand le nombre des degrs de libert n de leurs dplacements relatifs est infrieur 6. Quand les dplacement
