Cours de Propriétés mécaniques des matériaux

Sandrine Beauquis

Description

• cours magistral

PROPRIETES MECANIQUES DES MATERIAUX

• agents extérieurs
• action de forces extérieures des contraintes internes
• relations entre contraintes
• modification des propriétés chapitre
• contrainte normale de traction contrainte perpendiculaire
• échelle microscopique
• dt dt
• propriétés mécaniques
• généralités ¶
• matériaux

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• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 4 Mo

Extrait

PROPRIETES
MECANIQUES DES
MATERIAUXChapitre 1 : Généralités
Chapitre 2 : Propriétés élastiques
Chapitre 3 : Propriétés plastiques
Chapitre 4 : Modification des propriétés
Chapitre 5 : Instruments de caractérisation la microstructure
Sources bibliographiques : Science et génie des matériaux/Auteurs: Callister WD/ Ed : Dunod
Des matériaux/Auteurs : Baïlon JP et Dorlot JM/ Ed : Montréal, Presse internationale polytechnique
Contenu de l’enseignement :
Cours magistraux : 5h
TD : 10h
TP : 16 h
Intervenants : Sandrine Beauquis (cours, TD, TP)
: Cécile Joulaud (TD, TP)
: Marc Lomello (TD, TP)
: Guillaume Poulet (TD, TP)Chapitre 1
GÉNÉRALITÉSQuelques définitions
La science des matériaux est l’étude des relations qui
existent entre leur structure et leurs propriétés générales
La structure d’un matériau correspond à la façon dont
s’agencent ses éléments constitutifs
Plusieurs échelles
•Échelle subatomique : noyau et électrons
•Échelle atomique : disposition des atomes ou molécules les
uns par rapport aux autres
•Échelle microscopique : groupes d’atomes
•Échelle macroscopique : éléments de structure visibles à
l’œil nuQu’ entend-on par propriétés d’un matériau?
Tous les matériaux interagissent avec des agents extérieurs
lorsqu'ils sont utilisés
Par exemple :
•Un matériau sur lequel s’exerce une force subit une
déformation
•Une surface métallique polie réfléchit la lumière…
6 grandes catégories de propriétés
•Mécaniques
pdm1
•Électriques
Propriétés physiques : concernent le
•Thermiques
comportement des matériaux soumis a l’action
•Magnétiques
de la température, des champs électriques ou
magnétiques ou de la lumière : pdm2
•Optiques
Comportement dans on environnement réactif
•ChimiquesPropriétés mécaniques
Elles concernent la déformation d’un matériau soumis à
une force
Les principales sont :
•La résistance : caractérise la contrainte maximale que peut
supporter un matériau avant de se rompre
•La dureté : résistance d’un matériau à la pénétration
•La ductilité : capacité du matériau à se déformer de manière
irréversible avant de rompre
•La rigidité : fonction de l’intensité des liaisons entre atomes
ou molécules (module d’Young)
•La ténacité : capacité d’un matériau à emmagasiner de
l’énergie avant sa ruptureQuand un corps est soumis à l’action de forces extérieures
des contraintes internes s’établissent
À ces contraintes sont associées des déformations
Relations entre
contraintes et déformationsS
^
1.1- EXEMPLES DE CONTRAINTES
1.1.1- CONTRAINTES NORMALES : Traction simple
F1
Corps cylindrique soumis à deux forces
F1 et F2 (Figure 1)
colinéaires
m
S
normales à la section
de même valeur F1=F2=F
F2
opposées
Figure 1
dF
S
Selon le plan (m) axe de traction, la
surface S est soumise à une série de
dF = F
forces dF (Figure 2)
Figure 2s
s
s
s
La surface S est soumise à une contrainte normale de traction
dF
= (1) F = dS
∫∫
dS
S
Pour une traction simple,
est la même sur toute la surface S
contrainte normale
de traction
F
=
(1) devient
S
contrainte
perpendiculaire
à la surface St
t
t
1.1.2- CONTRAINTES TANGENTIELLES : torsion simple
dy
C
z dx
dT
Figure 4
Figure 3
S
dT
y
x
Couple de torsion C
Force élémentaire dT
exercé sur le cylindre
sur le volume dx dy dz
contrainte élémentaire
dT
= (2)
constante sur S
dx dy
contrainte
contrainte tangentielle de
T
=
parallèle à
cisaillement
S
ou cission la surface S