Calculateur de contrainte de cisaillement

La contrainte de cisaillement mesure la force tangentielle répartie sur une surface résistante. Elle agit parallèlement à une section, et non perpendiculairement. Pour un assemblage ou une section de matériau uniformément chargé, la contrainte moyenne vaut tau = F / A, où F est l'effort tranchant et A la surface qui le reprend. Ce calculateur utilise les newtons et les millimètres carrés : le résultat est donc en newtons par millimètre carré, exactement équivalents aux mégapascals. De nombreux axes, boulons, rivets et assemblages à chape travaillent en cisaillement simple ou double. En cisaillement simple, une section de la fixation résiste à la charge. En cisaillement double, deux sections comparables se la partagent ; la surface résistante totale est donc le double de celle d'un plan. Le calculateur divise la force par la surface saisie et par le nombre de plans choisi. À force et diamètre de fixation identiques, cette distinction peut réduire de moitié la contrainte moyenne. La contrainte moyenne constitue une première vérification utile, mais la contrainte réelle n'est pas parfaitement uniforme. Le transfert de charge près des surfaces de contact crée une pression de matage et des pics locaux. Trous, entailles, filetages, jeux et charges excentrées introduisent des concentrations ou de la flexion. Outre la valeur moyenne affichée, le dimensionnement complet peut exiger de vérifier le cisaillement des fixations, le matage des plaques, l'arrachement, la traction en section nette, la flexion, la fatigue et les déformations. La surface doit correspondre au plan physique cisaillé par la charge. Pour un axe rond en cisaillement simple, la surface nominale vaut pi multiplié par le diamètre au carré, divisé par quatre. En cisaillement double, saisissez cette surface circulaire d'un seul plan et choisissez le cisaillement double ; ne doublez pas aussi la surface manuellement. Pour une section rectangulaire, multipliez la largeur par l'épaisseur si ce rectangle est le plan résistant. La résistance du matériau n'est pas une donnée d'entrée, car le calculateur indique la sollicitation et non la capacité. Comparez le résultat à une contrainte admissible ou à une résistance de calcul définie par la spécification du matériau et le règlement applicables. Cette comparaison doit intégrer coefficients de sécurité et de charge, effets thermiques, surépaisseur de corrosion et exigences de fatigue. Cet outil convient aux exercices, au prédimensionnement et aux vérifications rapides d'assemblages idéaux. Il ne remplace ni l'analyse par éléments finis ni le dimensionnement réglementaire lorsque la répartition des contraintes est complexe. Vérifiez soigneusement les unités : une surface en mètres carrés doit être convertie en millimètres carrés avant utilisation ; un mètre carré vaut un million de millimètres carrés.