Contrainte Calculator
Force par unité de surface.
Formula first
Overview
La contrainte décrit la distribution interne des forces dans un matériau en réponse à des charges externes, quantifiée comme une force par unité de surface. C'est un concept fondamental en mécanique utilisé pour prédire la déformation d'un matériau, sa limite d'élasticité et sa rupture finale sous traction ou compression.
Symbols
Variables
= Stress, F = Force, A = Area
Apply it well
When To Use
When to use: Cette équation s'applique aux cas de chargement axial où une force agit perpendiculairement à la section transversale d'un élément. Elle suppose que le matériau est homogène et que la contrainte est répartie uniformément sur toute la surface.
Why it matters: Les ingénieurs utilisent les calculs de contrainte pour concevoir des structures sûres en veillant à ce que la contrainte appliquée reste inférieure à la limite d'élasticité du matériau. Ce calcul fondamental évite des défaillances catastrophiques dans des domaines allant des implants médicaux aux fondations de gratte-ciel.
Avoid these traps
Common Mistakes
- Utiliser des cm² au lieu de m².
- Confondre les conventions de signe en traction et en compression.
One free problem
Practice Problem
Une tige de support en acier a une section transversale de 0.005 m² et est soumise à une force de traction de 75,000 N. Quelle est la contrainte interne développée dans la tige ?
Hint: Divisez la force totale appliquée par la surface sur laquelle elle agit.
The full worked solution stays in the interactive walkthrough.
References
Sources
- Mechanics of Materials by R.C. Hibbeler
- Wikipedia: Stress (mechanics)
- NIST Guide for the Use of the International System of Units (SI), SP 811
- Britannica, 'Stress (mechanics)'
- Beer, F. P., Johnston Jr., E. R., DeWolf, J. T., & Mazurek, D. F. (2015). Mechanics of Materials (7th ed.). McGraw-Hill Education.
- Beer, Johnston, DeWolf, Mazurek Mechanics of Materials
- Lai, Rubin, Krempl Fundamentals of Continuum Mechanics
- Callister and Rethwisch Materials Science and Engineering