20.1 : Flexion

La flexion pure est un concept fondamental en mécanique des structures, essentiel pour comprendre comment les matériaux se déforment sous des charges symétriques sans forces directes. La flexion pure se produit lorsque des éléments prismatiques, tels que des poutres, sont soumis à des moments égaux et opposés qui induisent une flexion. Ce phénomène est crucial car il permet de prédire la répartition des contraintes sans l'influence des forces axiales ou de cisaillement.

En flexion pure, la contrainte de flexion dans une poutre est calculée sur la base du moment de flexion et des propriétés géométriques de la section-transversale de la poutre, en particulier le moment d'inertie et la distance entre l'axe neutre et le point extrême de la section. Ce calcul permet de déterminer dans quelle mesure une poutre se pliera sous une charge donnée et garantit qu'elle peut résister à de telles contraintes sans se briser.

Les applications pratiques de la flexion pure sont couramment observées dans des scénarios quotidiens, tels que l'haltérophilie avec une barre, où les poids aux extrémités créent une flexion dans la partie médiane de la barre sans que des forces directes n’agissant sur cette partie médiane de la barre. De même, les barreaux de l'échelle subissent une pure flexion lorsqu'une personne grimpe, car le poids du grimpeur génère des moments sur chaque barreau.

La combinaison de différents matériaux, tels que le béton et l'acier, nécessite une analyse prenant en compte leurs propriétés distinctes dans des structures plus complexes telles que les poutres en béton armé. Cette approche composite aide à comprendre comment chaque matériau contribue à la résistance globale et à la déformation de la poutre en flexion.