24.4 : Contraintes sous charges combinées

Lors de l'analyse d'un tube courbé à section-transversale soumis à des forces multiples, il est important de déterminer la répartition des contraintes afin de maintenir l'intégrité structurelle dans des conditions de charge variées.

Le processus commence par trancher le tube aux points critiques et analyser les forces internes et les composantes de contrainte au niveau de ces sections, en se concentrant sur le centroïde. Les contraintes normales, générées par les forces axiales et les moments de flexion, sont soit de compression, soit de traction et varient sur la section depuis l'axe neutre jusqu'aux bords extérieurs.

Les contraintes de cisaillement, qui agissent tangentiellement à la section, proviennent des forces de cisaillement et des moments de torsion ou de flexion. Ces contraintes donnent un aperçu de l’état de contrainte global à l’intérieur du tube. De plus, les contraintes calculées sont combinées pour identifier les contraintes principales à des points spécifiques, qui sont les contraintes normales maximales et minimales sans composantes de cisaillement.

À partir de ces calculs, la contrainte de cisaillement maximale est déterminée, un facteur crucial pour évaluer le potentiel de rupture.

Le principe de Saint-Venant permet de supposer que les contraintes se répartissent uniformément dans les sections éloignées des points d'application des charges. Ce principe permet d'utiliser la superposition pour combiner les effets de différentes charges, à condition que les contraintes restent dans les limites proportionnelles du matériau. Cette méthode garantit des prédictions précises du comportement des composants structurels dans des conditions réelles.