19.1 : Contraintes dans un puits

L'arbre PQ est soumis à une force de torsion lorsque des couples égaux et opposés sont appliqués de part et d'autre. Une section qui coupe perpendiculairement à l'axe de l'arbre en tout point arbitraire R est examinée pour comprendre cela. Lorsque le diagramme du corps libre du segment QR est analysé, il révèle les forces de cisaillement exercées par la partie PR sur le segment QR lorsque la tige subit une torsion.

L'application de conditions d'équilibre au segment QR établit que les forces de cisaillement internes à l'intérieur de la section sont directement corrélées au couple interne. Ici, « r » signifie la distance perpendiculaire entre l’axe de l’arbre et la force de cisaillement. Ensuite, un élément de petite surface de l'arbre est pris en compte. La force de cisaillement peut être exprimée comme la multiplication de la contrainte de cisaillement et de l'élément de surface. En remplaçant cette relation, une expression du couple en termes de contrainte de cisaillement est dérivée.

Cette relation dérivée doit être vraie pour les contraintes de cisaillement dans n'importe quelle section transversale de l'arbre. Cependant, cela ne donne pas d’informations sur la répartition de ces contraintes sur la section transversale. Enfin, il est important de noter que la répartition des contraintes de cisaillement dans un arbre élastique ne peut être déterminée uniquement par la statique. Cela nécessite une analyse de déformation pour une détermination précise.