CONTRAINTES DE FLEXION
OBJECTIFS
Emploi d'un capteur de déplacement pour mesurer la flèche d'une poutre
métallique : détermination du module d'Young du métal constituant la poutre.
Emploi de jauges de contrainte pour mesurer l'allongement relatif des fibres
d'une poutre métallique en flexion.
MATERIEL
- un capteur de déplacement à transformateur différentiel
- une jauge de profondeur permettant d'étalonner le capteur
- une poutre métallique encastrée à une extrémité
- un dispositif permettant d'appliquer à l'extrémité libre de la poutre une force variable.
- un voltmètre numérique
- un pont de Wheatstone dont les branches sont 4 jauges résistives identiques ( Ro =
120 Ω, K = 2 ) collées sur les faces supérieure et inférieure de la poutre métallique.
- une pile ( dont on mesurera la fem e en charge ) destinée à l'alimentation du pont.
- un ampli. d'instrumentation et un ampli.op., une alimentation +15 V, -15 V et divers
composants
PRINCIPE
Toute structure soumise à une contrainte, suffisamment faible pour ne pas
occasionner de déformations permanentes, subit une déformation proportionnelle à la
force agissante ( Loi de Hooke )
Dans le cas de la flexion ( voir figure ), la flèche h est proportionnelle au poids P:
Le coefficient de proportionnalité dépend des dimensions l, b et e (exprimées en mètres) de
la poutre et fait intervenir le module d' Young E caractéristique du matériau.