Qu'est-ce que la flexion du faisceau?

En génie civil, la flexion du faisceau fait référence au comportement de certains éléments structurels dans une conception physique.Un élément peut être considéré comme un faisceau s'il est solide et homogène et sa longueur est plusieurs fois sa hauteur ou sa largeur.La fonction principalement du faisceau est de résister à la flexion;Cela contraste avec les éléments structurels qui résistent principalement à la tension, à la compression ou aux contraintes de cisaillement.Les propriétés structurelles d'un faisceau dans la flexion sont déterminées par ses dimensions, matériaux et sa forme transversale.

Un exemple simple de flexion par faisceau est un pont avec une voiture dessus.Les ponts ont souvent des routes en béton par-dessus, mais le béton n'est généralement solide en compression.Un long pont, cependant, aura tendance à s'affaisser au milieu où il n'y a pas de terrain pour le soutenir.Cet affaissement aura la forme d'un arc circulaire et se produit en raison de la façon dont les contraintes internes sont réparties dans la flexion du faisceau.Pour résister à cette flexion, un faisceau métallique plus fort est généralement placé sous une surface de la route.

L'équation la plus importante dans la flexion du faisceau est l'équation du faisceau d'Euler-Bernoulli.Cette équation relie la déviation du faisceau aux forces appliquées, aux caractéristiques de la section transversale et aux propriétés du matériau du faisceau.La quantité de déviation dans la flexion du faisceau peut être réduite en réduisant les forces appliquées nettes, en remodelant la section transversale du faisceau et en utilisant un matériau plus fort.

Dans un faisceau horizontal avec des forces à la baisse appliquées, la partie supérieure du faisceau entrera en réalité en compression tandis que la partie inférieure ira en tension.En fait, plus le matériau en baisse est, plus il éprouvera de tension.Il s'avère que, pour une quantité donnée de matériaux totaux, renforcer les régions inférieures et supérieures de la section transversale est le meilleur moyen de renforcer le faisceau.Par conséquent, les ingénieurs conçoivent des faisceaux avec des matériaux concentrés vers les régions inférieures et supérieures de la section transversale.

C'est le principe derrière la conception des poutres en I ou des poutres avec des sections transversales qui ressemblent à la lettre I. Il est coûteux à produire etTransportez des faisceaux avec beaucoup de masse, il est donc important de minimiser la quantité de matériau utilisée.Dans la section transversale d'un faisceau en I, il n'y a que suffisamment de matériau à des hauteurs intermédiaires pour maintenir le faisceau ensemble comme une pièce solide.Le reste du matériau est concentré en bas et en haut de la section transversale, donnant au faisceau une résistance élevée à la flexion.La résistance d'un faisceau à la flexion est appelée sa rigidité.