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Calculateur de contrainte de flexion de poutre

Trouvez la contrainte de flexion maximale avec la formule de flexion σ = Mc/I ainsi que la contrainte de cisaillement transversal dans une section de poutre, en MPa ou psi.

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Saisissez le moment fléchissant M, le moment d'inertie I et la distance à la fibre extrême c pour σ = Mc/I.

Facultatif : ajoutez l'effort tranchant V et l'aire A pour la contrainte de cisaillement transversal.

À propos de cet outil

Le Calculateur de contrainte de flexion de poutre est un outil gratuit, exécuté dans le navigateur, qui applique la formule de flexion σ = M·c/I pour trouver la contrainte de flexion maximale à la fibre extrême d'une poutre, et éventuellement la contrainte de cisaillement transversal maximale. Saisissez le moment fléchissant M, le moment quadratique de section I et c, la distance de l'axe neutre à la fibre la plus éloignée. Il rapporte aussi le module de section S = I/c, la propriété qu'utilisent les ingénieurs pour dimensionner une poutre directement face à une contrainte admissible. Tous les calculs s'exécutent localement dans votre navigateur.

La contrainte de flexion est σ = M·c/I, et de manière équivalente σ = M/S. Pour le cisaillement transversal, saisissez l'effort tranchant V et l'aire de section A et choisissez la forme de section : la contrainte de cisaillement de crête est τ = k·V/A, où le facteur k vaut 1,5 pour un rectangle plein, 4/3 pour un cercle plein, 2,0 pour un tube à paroi mince, ou 1,0 pour la simple moyenne V/A. Cette forme de la relation générale τ = VQ/(Ib) capture le cisaillement de crête à l'axe neutre pour les formes courantes. Choisissez le SI (N·m, mm⁴, mm, N, mm²) avec des résultats en MPa, ou l'impérial (lbf·in, in⁴, in, lbf, in²) avec des résultats en psi.

À titre d'exemple concret, une poutre supportant M = 10 000 N·m avec I = 10 000 000 mm⁴ et c = 100 mm a σ = (10 000 × 1000 × 100) / 10 000 000 = 100 MPa et un module de section de 100 000 mm³. Si elle supporte aussi V = 20 000 N sur une aire rectangulaire de 5 000 mm², le cisaillement de crête est 1,5 × 20 000 / 5 000 = 6 MPa. Ce sont des contraintes élastiques ; comparez-les à la limite d'élasticité du matériau avec un coefficient de sécurité approprié.

Foire aux questions

Qu'est-ce que la formule de flexion ?
La formule de flexion est σ = M·c/I, où M est le moment fléchissant, c la distance de l'axe neutre à la fibre extrême et I le moment quadratique de section. Comme S = I/c, elle équivaut à σ = M/S en utilisant le module de section S.
Comment la contrainte de cisaillement transversal est-elle trouvée ?
La relation générale est τ = VQ/(Ib), qui pour les formes courantes atteint son maximum à l'axe neutre. Cet outil utilise τ = k·V/A avec k = 1,5 pour un rectangle, 4/3 pour un cercle plein et 2,0 pour un tube à paroi mince ; choisissez « moyenne » pour la simple valeur V/A.
Quelles unités sont utilisées ?
En mode SI, saisissez M en N·m, I en mm⁴, c en mm, V en N et A en mm² ; les contraintes sont affichées en MPa. En mode impérial, utilisez lbf·in, in⁴, in, lbf et in², avec les contraintes en psi. Le moment est converti en unités de longueur cohérentes en interne.
La contrainte de cisaillement est-elle facultative ?
Oui. La contrainte de flexion et le module de section ne nécessitent que M, I et c. Si vous saisissez aussi un effort tranchant V et une aire A, l'outil ajoute la contrainte de cisaillement transversal de crête et le facteur de cisaillement utilisé ; laissez-les vides pour ne voir que les résultats de flexion.

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