20.15 : Flexion asymétrique : angle de l'axe neutre

Une flexion asymétrique se produit lorsqu'un élément structurel est soumis à des moments de flexion dans un plan qui ne s'aligne pas avec les axes principaux de l'élément. Ce scénario se produit généralement dans les poutres et autres composants structurels lorsque les charges sont appliquées à des angles non idéaux, ce qui introduit des complexités dans l'analyse des contraintes.

Lorsqu'un moment de flexion est appliqué selon un angle θ par rapport à l'axe vertical d'un élément symétrique, il peut être résolu en composants le long des axes centroïdaux principaux de l'élément. La répartition des contraintes résultant de chaque composant peut être calculée séparément puis combinée en utilisant le principe de superposition abordé dans une leçon précédente. Les contraintes sont réparties linéairement sur l'élément, les contraintes maximales et minimales se produisant aux points les plus éloignés de l'axe neutre, où la contrainte est égale à zéro.

L'axe neutre est l'endroit où la contrainte de flexion est nulle. Il suit une ligne droite dont l'orientation peut être déterminée par la relation entre l'angle de la charge appliquée et les moments d'inertie de l'élément autour de ses axes. L'angle ϕ que fait l'axe neutre avec l'axe vertical dépend de ces moments d'inertie. Si le moment d'inertie le long de l'axe vertical est supérieur à celui le long de l'axe horizontal, ϕ sera supérieur à θ, indiquant que l'axe neutre tourne proportionnellement aux propriétés inertielles anisotropes de l'élément.