La contrainte de flexion est une forme de contrainte observée lorsque des charges sont appliquées perpendiculairement à un objet, le forçant à fléchir sous la charge. Le degré de flexion qu’un objet tolérera avant qu’il ne se déforme de façon permanente varie en fonction des matériaux de construction, de la taille et d’autres variables. Tester les produits pour leurs tolérances aux contraintes de flexion est une partie importante des tests de sécurité, en particulier pour des éléments tels que les éléments utilisés dans la construction, où la déformation sous contrainte pourrait entraîner des effondrements structurels et des conséquences fatales.
De nombreux types d’objets peuvent se plier, un exemple simple de contrainte de flexion étant observé dans de nombreux placards à travers le monde. Les placards ont généralement une ou plusieurs tiges supportées à chaque extrémité. Lorsque ces tiges sont chargées de vêtements, de porte-chaussures et d’autres effets personnels, elles peuvent fléchir sous le poids de la charge. Une tige de suspension robuste rebondira en position lorsque la charge sera retirée. Finalement, la charge peut devenir si élevée que la tige est pliée de façon permanente ou se casse en raison de la contrainte.
Lors du pliage, plusieurs phénomènes physiques différents se produisent. Lorsqu’un objet se plie, un côté se comprime car il est partiellement plié sous le poids de la charge. L’autre côté s’étire. Des sessions répétées de flexion, suivies d’une réduction de la charge peuvent entraîner des fissures, des plis et d’autres problèmes causés par l’étirement et la compression. Cela peut affaiblir l’objet et augmenter le risque de déformation permanente ou de rupture à l’avenir, même sous la même charge.
Les gens utilisent parfois cette caractéristique à leur avantage. Par exemple, certains produits sont emballés dans des conteneurs avec des couvercles conçus pour être retirés à l’aide d’une contrainte de flexion. Pendant le transport, le dessus peut se plier et fléchir sous l’effet du stress. Une fois que quelqu’un est prêt à l’utiliser, le haut est plié d’avant en arrière plusieurs fois, ce qui le fait s’affaiblir puis se casser. Les gens peuvent également utiliser le stress pour plier ou casser des objets de différentes longueurs pour des projets.
Diverses formules décrivant la contrainte de flexion peuvent être utilisées dans les calculs de contrainte. Ces formules prennent en compte le poids et le type de matériaux impliqués pour déterminer quand ils franchiront le seuil entre la capacité de plier et de récupérer et les dommages permanents. Les ingénieurs et les architectes utilisent ces formules lors de la conception de bâtiments, d’équipements et d’autres projets, en développant des tolérances sûres pour garantir que le stress n’endommagera pas de manière permanente le produit fini.