Le but d'un cours de conception mécanique est de permettre le calcul des organes de machines d’un usage courant dans la mécanique.

Le but d'un cours de conception mécanique est de permettre le calcul des organes de machines d’un usage courant dans la mécanique.

Rappel de RDM (résistance des matériaux)

Avant de suivre un cours de conception mécanique, il est important d'avoir les base de RDM 5 résistance des matériaux.

Parmi ces bases de RDM vous retrouverez :

• Les essais mécaniques comme la traction, la torsion, la fatigue d'un matériau ou sa dureté, sa résilience, son fluage...
• Les contraintes mécaniques comme la traction, la torsion, la compression, le cisaillement, la flexion ou le flambement...

Le coefficient de sécurité

le coefficient de sécurité est un éléments très important en conception mécanique.

En génie mécanique, le facteur de sécurité désigne le rapport entre la résistance des matériaux et les contraintes induites dans les pièces.

Il exprime donc le rapport entre la capacité de charge d’une pièce et les charges qu’elle supporte réellement.

On le représente généralement par le symbole s.

Dans une application donnée, les charges estimées peuvent varier, et il est souvent difficile de prévoir toutes les conditions d’utilisation d’une pièce de machine. Il en va de même pour les dimensions de la pièce finie qui s’écartent plus ou moins des valeurs nominales. La contrainte devient donc également une variable statistique que l’on peut représenter par une courbe de Gauss. D'où l'intérêt d'utiliser un coefficient de sécurité afin de prendre en compte ces variations.

Les différents coefficients de sécurité utilisés en conception mécanique :

• Coefficient de sécurité entre [1,25 – 1,5] : matériaux bien éprouvés, bon contrôle de la qualité, et contraintes réelles bien connues ;
• Coefficient de sécurité entre [1,5 – 2,0] : matériaux et conditions d’exploitation bien connus ;
• Coefficient de sécurité  entre [2,0 – 2,5] : contraintes bien connues , et matériaux très souvent utilisés (C’est le cas le plus général dans le domaine des machines )
• Coefficient de sécurité  entre [2,5 – 3,0] : matériaux fragile et employé dans des conditions ordinaires ;
• Coefficient de sécurité  entre [3,0 – 4,0] :comportement du matériaux ou état des contraintes mal connu.

De plus la sollicitation d'une pièce mécanique peut être variable dans le temps et la tension de rupture d’une pièce soumise à des efforts variables, reproduits un grand nombre de fois, est inférieure à celle observée sur un essai traction éprouvette (statique)

 => c'est le phénomène de fatigue que l'on observe au niveau des pièces mécaniques.

Un cours de conception mécanique doit également reprendre les notions sur les matériaux.

Notion de concentration des contraintes

Il est important de connaitre la notion de concentration de contraintes sur une pièce mécanique.

Il ne faut pas concevoir mécaniquement un pièce en supposant une distribution uniforme ou linéaire des contrainte dans la section du matériaux. En effet, en pratique, les contraintes sont concentrées en certain endroit de la pièce mécanique comme par exemple les trous pour boulons, les congés, les chemins de clavettes…

Vous pouvez suivre des cours de mécanique pour en savoir plus sur la mécanique.