Caractérisation d'un matériau composite - L'essai de flexion en trois points

Thèmes abordés

Sciences - Ingénierie - Industrie, Caractérisation d'un matériau composite, essai de flexion en trois points, matériau T300/914, module de Young longitudinal, fibres de carbone, micrographie

Résumé du document

Le but de ce TP est de déterminer les propriétés mécaniques du matériau composite suivant : le matériau T300/914 par une autre méthode que celle vue dans le TP précédent qui était l'essai de traction. Lors de ce TP, la méthode utilisée sera l'essai de flexion en trois points. En temps normal, ce TP aurait été composé d'essais sur un banc de flexion afin de relever différentes mesures de déformation d'éprouvette en fonction de contraintes appliquées. Ce TP a pour objectif de donner au bureau d'études les valeurs des données suivantes : la flèche du dispositif, l'orientation des fibres à adopter dans le sens longitudinal et transversal ainsi que le module de Young longitudinal. Ensuite, on fera une comparaison avec les résultats obtenus lors du TP précédent puis on conclura sur une micrographie de la section droite d'une éprouvette.

Extraits

[...] De plus, on peut constater la présence d'éléments « parasites » dans le matériau, affectant donc sa structure et ainsi donc ses propriétés mécaniques. Pour conclure, tous les éléments énoncés ci-dessus permettent de mettre en évidence qu'un matériau réel n'est pas parfait et donc que ces propriétés, et ainsi donc les mesures prises ne sont pas les mêmes en temps point. Contrairement à la modélisation de ce matériau dans un logiciel, qui offre des propriétés homogènes et isotropes ainsi qu'une surface parfaite. [...]

[...] On se sert de cette courbe pour définir que pour un effort d'environ 250N on a une flèche d'environ 40 mm, de cela, on va se servir de ces valeurs en les appliquant dans notre fonction précédemment déterminer afin de trouver la seule inconnue restante, Avant cela il nous faut déterminer = = = 3255,21 et ça nous permet donc ensuite, avec L=300mm, y=40mm et F=250N de poser : 40 = ( = = 1080 MPa V. Comparaison des résultats obtenus avec ceux du précédent TP Premièrement, il faut savoir que lors du premier TP, nous avions trouvé un module de Young longitudinal de MPa. [...]

[...] Étude de la micrographie de la section droite d'une éprouvette Sur cette micrographie de section droite d'une éprouvette, on peut constater qu'au sein même d'une fibre, les éléments ne sont pas répartis en proportions absolument égales, les formes et les volumes sont différents et cela rend la fibre quelque peu hétérogène. Aussi, on peut remarquer que le matériau présente des plis et donc sa surface n'est pas plane à la perfection, amenant donc des surfaces à posséder moins de matière et donc à être plus fragiles que d'autres. [...]

[...] Caractérisation d'un matériau composite - L'essai de flexion en trois points I. Présentation du TP Le but de ce TP est de déterminer les propriétés mécaniques du matériau composite suivant : le matériau T300/914 par une autre méthode que celle vue dans le TP précédent qui était l'essai de traction. Lors de ce TP, la méthode utilisée sera l'essai de flexion en trois points. En temps normal, ce TP aurait été composé d'essais sur un banc de flexion afin de relever différentes mesures de déformation d'éprouvette en fonction de contraintes appliquées. [...]

[...] Détermination de la flèche À l'aide des équations de la théorie des poutres, on va pouvoir déterminer la flèche de notre éprouvette sous contrainte. On sait que la déformation est définie par la formule suivante : E. .y''= ( E. .y''(x) = ( y''(x) = ( y'(x) = + ( = Or, on sait que d'après les conditions initiales, = 0 or par application numérique est égal à donc = 0 (les extrémités sont fixes) Aussi, on sait que y'( ) = 0 (la tangente au milieu de la poutre en déformation est nulle) Maintenant, on calcule y'( ) = + = + = + = 0 alors = - De ce fait, on obtient donc = - et en remplaçant x par L on obtient = ce qui nous donne la valeur de la flèche de notre matériau composite selon L III. [...]