E32 Répartition des contraintes

Topique

Cette même distribution des contraintes au sein de l'exosquelette d'un insecte — cette cuticule même qui constitue déjà un autre modèle de cet assemblage — détermine généralement quelle région de cet exosquelette est la plus susceptible de se rompre, et où, par conséquent, cet exosquelette nécessite une plus grande épaisseur ou un renforcement supplémentaire.

Les équations d'équilibre de Cauchy, quant à elles, expriment qu'en l'absence d'accélération, ce même gradient de contrainte interne final de l'exosquelette équilibre toute force externe finale qui lui est appliquée.

La solution de Laplace pour une membrane mince, cependant, relie la pression finale de l'hémolymphe de l'insecte — ce fluide circulant spécifique à cet insecte — à cette même contrainte finale au sein de la cuticule : un segment abdominal considérablement plus gonflé de cet insecte subit par conséquent une contrainte circonférentielle considérablement plus importante. L'augmentation supplémentaire de la pression de l'hémolymphe dans ce segment abdominal de l'insecte entraîne une tension circonférentielle finale encore plus importante sur la cuticule de ce segment.

Cette concentration de tension finale au sein d'une ouverture particulière de l'exosquelette, la solution de Kirsch, explique pourquoi cette même ouverture finale, pour un stigmate (qui établit un autre modèle de cet assemblage) ou pour une articulation particulière, est entourée d'un renforcement cuticulaire épaissi.

Par conséquent, ce modèle, avec cette région de l'exosquelette plus susceptible de se rompre, fait que le contact de Hertz décrit la même tension locale finale extrêmement élevée qui se produit lorsque cette même mandibule (qui établit un autre modèle de cet assemblage) ou lorsqu'une griffe particulière de cet insecte repose sur une surface dure : cette même cuticule doit donc résister à une pression de contact finale considérablement élevée chez certains coléoptères prédateurs. Le fait que cette cuticule de cette mâchoire ou de cette griffe particulière de cet insecte soit encore plus proche de cette même région plus susceptible de se rompre qui a ouvert ce modèle signifie que, par conséquent, cette même pression de contact finale que cette cuticule parvient encore à supporter doit également être encore plus grande.

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