Exemple 2

Calculer à quelle distance x la force concentrée P doit être appliquée pour que les allongements des barres induisent des déplacements parallèles de la poutre AB vers le bas. Toutes les barres ont une section circulaire uniforme.

Données : 𝑙 =1𝑚,𝑃 =10𝑘𝑁

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Solution

Solution YT

from 10:12

Solution classique


Calcul de la réaction à partir des équations d'équilibre statique 𝑀𝐴=0𝑃𝑥𝑁32𝑙=0𝑁3=12𝑃𝑥𝑋=0𝑁1sin𝛼+𝑁2sin𝛼=0𝑁1=𝑁2𝑌=0𝑁1cos𝛼+𝑁2cos𝛼𝑃+𝑁3=0𝑁1cos𝛼+𝑁1cos𝛼=𝑃12𝑃𝑥𝑁1=𝑃(112𝑥)2cos𝛼cos60𝑜=𝑃(112𝑥)𝑁1=𝑃(112𝑥)𝑁2=𝑃(112𝑥) Condition géométrique de l'énoncé

Pour que la poutre se déplace parallèlement vers le bas, les déplacements des points A et B doivent être identiques 𝑓𝐴=𝑓𝐵𝑓𝐵=Δ𝑙3Δ𝑙2𝑓𝐴=cos60𝑜=12𝑓𝐴=2Δ𝑙22Δ𝑙2=Δ𝑙3 On calcule les allongements des barres Δ𝑙=𝑁𝑙𝐸𝐴Δ𝑙2=𝑃(112𝑥)1𝐸𝐴Δ𝑙3=12𝑃𝑥1𝐸𝐴 On substitue dans la condition géométrique et on calcule la position de la force "x" 2𝑃(112𝑥)1𝐸𝐴=12𝑃𝑥1𝐸𝐴     |𝐸𝐴2𝑃(112𝑥)=12𝑃𝑥      |:𝑃𝑥=43𝑚