Essais de traction : Young, résistance, travail, allongement

Thèmes abordés

Sciences - Ingénierie - Industrie, Module de Young, résistance mécanique, résistance élastique, travail plastique, travail élastique, allongement à la rupture, déformation selon charge, éprouvettes, écart-type, graphiques, calculs, extensomètre

Résumé du document

Les essais ont été réalisés ultérieurement. On nous a donné le déplacement et la déformation en fonction de la charge. À partir de ces données, nous avons réalisé des courbes représentant la contrainte appliquée en fonction de la déformation et en fonction de l'allongement. C'est à partir de ces courbes que nous avons déterminé plusieurs paramètres caractérisant ce matériau.

Extraits

[...] Essais de traction Les essais ont été réalisés ultérieurement. On nous a donné le déplacement et la déformation en fonction de la charge. À partir de ces données, nous avons réalisé des courbes représentant la contrainte appliquée σ en fonction de la déformation et en fonction de l'allongement A. C'est à partir de ces courbes que nous avons déterminé plusieurs paramètres caractérisant ce matériau : E (Module de Young) Rm (Résistance mécanique) Re 0.2 (Résistance élastique) Wp (Travail plastique) We (Travail élastique) (Allongement à la rupture) Le module de Young E On détermine le module de Young du matériau en trouvant la pente de la courbe (linéaire) jusqu'à la limite d'élasticité vraie σv (voir image ci-dessous). [...]

[...] L'extensomètre n'a donc pas été placé (pour ne pas être endommagé), rendant les valeurs expérimentales de déformation de l'éprouvette inaccessibles. Nous avons donc réalisé une courbe représentant la contrainte appliquée en fonction de l'allongement A (avec A=Déplacement/longueur utile). Pour déterminer l'allongement à la rupture, nous avons tracé une droite dont la pente correspond à la valeur du module de Young, cette droite, coupe la courbe à la valeur de Rm (soit 624MPa). Ce qui nous a donné la figure suivante : Nous obtenons un allongement avant rupture en pour cent A%=59%. [...]

[...] Cet écart-type important s'explique par l'écart de valeur entre les éprouvettes testées sans rupture et celle testée avec rupture. Pour cette dernière, la résistance élastique a été déterminée en fonction de l'allongement et non en fonction de la déformation, sa valeur est de 260MPa. Les résistances élastiques, correspondants aux éprouvettes testées sans rupture, se précisent à 270MPa (écart-type de 2MPa). Concernant la résistance à la traction (ou résistance mécanique), elle a été déterminée à l'aide des données provenant du test de l'éprouvette jusqu'à rupture. Il s'agit de la valeur de contrainte la plus importante enregistrée. [...]

[...] Nous avons réalisé cette manipulation sur les trois courbes issues des tests sans rupture des éprouvettes. La moyenne des trois correspond à : We = 1MJ ; avec un écart-type de 0,2MJ. Pour déterminer le travail plastique, nous avons calculé l'aire entière sous la courbe du test à 15% (pour obtenir la véritable valeur du travail mécanique avec le moins d'erreurs possible), à l'aide du logiciel Excel, puis nous avons soustrait cette aire par le travail élastique moyen trouvé précédemment. [...]