Les propriétés mécaniques des matériaux

Résumé du document

Synthèse sur les propriétés mécaniques des matériaux. En effet l'étude des propriétés, des ruptures après efforts est indispensable. Cours illustré avec photos, tableaux et schémas.

Extraits

[...] Chacune d'entre elle peuvent être utilisé en utilisant une charge total de 147 N N ou 441 N. On notera qu'il existe également des échelles W (bille de diamètre 3,175 X (bille de diamètre 6,350) et Y (bille de diamètre 12,70 mm). Dans ce cas une unité de dureté Rockwell correspond à un enfoncement de 0,001 mm. Echelle Symbole Pénétrateur N HR15N Cône de diamant de section circulaire à pointe arrondie sphérique de 0,2 mm N HR30N Cône de diamant de section circulaire à pointe arrondie sphérique de 0,2 mm N HR45N Cône de diamant de section circulaire à pointe arrondie sphérique de 0,2 mm T HR15T Bille d'acier de 1,588 mm de diamètre T HR30T Bille d'acier de 1,588 mm de diamètre T HR45T Bille d'acier de 1,588 mm de diamètre Force totale 15 N 30 N 45 N 15 N 30 N 45 N Essai de dureté Vickers La mesure de dureté Vickers se fait avec une pointe pyramidale normalisée en diamant de base carrée et d'angle au sommet entre face égal à 136°. [...]

[...] l 2 E Pour qu'une fissure se propage, il faut aussi que la condition mécanique soit satisfaite. Condition mécanique En tête de fissure, la contrainte locale doit au moins être égale à la résistance en traction réel du matériau, Rm. max K t Rm Si σmax> Rm alors propagation! Quand la contrainte locale est égale à Rm, la longueur de la fissure augmente et, si le rayon de fond de fissure demeure le même, la valeur de la contrainte critique diminue expliquant la brutalité de la rupture. [...]

[...] Propriétés élastiques. l 0x Une éprouvette est soumise à une contrainte en traction suivant Oz. Elle subit un allongement suivant Oz et une contraction suivant Ox et Oy. Dans le cas d'une contrainte uniaxiale et d'un matériau isotrope: εx = εy. z l z = 2 l 0z l 0z x l x = 2 l 0x On peut définir le rapport entre déformation latérale et la déformation axiale comme le coefficient de Poisson. x y = Ordre de grandeur: 0,25 - 0,35 Relation entre le module d'Young et le module de cisaillement E G Déformation plastique Pour la plupart des matériaux, la déformation plastique n'existe que pour des déformations d'environ 0,005. [...]

[...] Erreur de conception Mauvaise utilisation du matèriel Rôle de l'ingénieur et du techniciens: prévoir les défaillances possibles étudier les causes des défaillances pour les prévenir Rupture Rupture: séparation d'un corps en plusieurs parties sous l'action d'une contrainte statique. Compression Traction Cission/torsion Modes de ruptures (industrielle): rupture ductile rupture fragile Fragile Fragile et Ductile sont des notions relatives Ductile La rupture se déroule en deux étapes: - formation - propagation d'une fissure Le mode de rupture est étroitement lié au mécanisme de propagation de la fissure. Rupture ductile: large déformation plastique à proximité de la fissure. [...]

[...] Pour éviter les difficultés de comparaison de résultats on les normalise: contrainte nominale: F S0 F : force appliquée sur l'éprouvette S0: Surface de l'éprouvette avant l'application de la charge : Newton : σ : = Pascal Ordre de grandeur pour les métaux: MPa (106 Pa) déformation conventionnelle: L0 Li Dl ε 0 l = l0 l0 : longueur initiale : longueur mesurée à l'instant t : élongation ou allongement : m/m = sans unité (si x100 = Essais de compression F F Même principe que le précédent mais la force est exercée en compression. Les équations précédentes restent valable mais: Les essais de compression fournissent peu de renseignements supplémentaires par rapport aux essais de traction. De plus ils sont plus difficiles à mettre en oeuvre. Essais de scission F S0 F : charge appliquée parallèlement aux faces supérieures et inférieures. S0 : surface des aires supérieures et inférieures. Comportement contrainte-déformation Il existe une relation directe entre la contrainte appliquée et la déformation. [...]