C05 : Modéliser des actions mécaniques

Cas général

Dans un système, les solides exercent des actions mécaniques sur les autres solides avec qui ils sont en contact : ils transmettent des actions mécaniques par l'intermédiaire des liaisons.

Dans le cas général, le torseur des actions mécaniques transmissibles par un solide 2 sur un solide 1 par l'intermédiaire d'une liaison est noté :

\{ \mathcal T_{2 \rightarrow 1} \} = {\vphantom{\left\{\begin{array}{ccc} \overrightarrow{R_{2\rightarrow 1}} \\ \overrightarrow{M_{A} (2\rightarrow 1)} \end{array}\right\}}} _{O} \left \{ \begin{array}{c} \overrightarrow{R}_{2\rightarrow 1} \\ \overrightarrow{M}_{O, \,2\rightarrow 1} \end{array} \right \} = {\vphantom{ \left \{ \begin{matrix} X_{21} & L_{21} \\ Y_{21} & M_{21} \\ Z_{21} & N_{21} \\ \end{matrix} \right \} }} _{O} \left \{ \begin{matrix} X_{21} & L_{21} \\ Y_{21} & M_{21} \\ Z_{21} & N_{21} \\ \end{matrix} \right \}_{\underbrace{\left( \vec x, \vec y, \vec z \right)}_\text{repère local associé à la liaison}}

En l'absence de frottements entre les surfaces en contact, certaines de ces composantes ne sont pas transmises de 2 à 1 : soit on peut transmettre un effort dans une direction, soit le mouvement est possible.

ExempleLiaison glissière entre 1 et 2.

Si on applique une force (selon ) sur le solide 2, celui-ci se déplace selon et l'effort n'est pas transmis au solide 1. Dans toutes les autres directions, l'effort ou le moment aurait été transmis. Autrement dit, le solide 2 ne peut pas transmettre d'effort à 1 selon c'est à dire dans une direction où la mobilité est permise.

Le torseur d'action mécanique transmissible par une liaison glissière de direction s'écrit alors, dans le repère local de la liaison :

\{ \mathcal T_{2 \rightarrow 1} \} = {\vphantom{ \left \{ \begin{matrix} X_{21} & L_{21} \\ Y_{21} & M_{21} \\ Z_{21} & N_{21} \\ \end{matrix} \right \} }} _{O} \left \{ \begin{matrix} 0 & L_{21} \\ Y_{21} & M_{21} \\ Z_{21} & N_{21} \\ \end{matrix} \right \}_{\left( \vec x, \vec y, \vec z \right)}

Le tableau suivant reprend toutes les liaisons décrites dans le chapitre de cinématique : le torseur d'action mécanique transmissible est précisé ainsi que le torseur cinématique.

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