Séance de cours

Récipients sous pression et transformations de stress

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Dans cours

ME-231(b): Structural mechanics for SV

This course aims to provide a concise understanding of how materials and structures react to loads. It covers the basics of stress and strain in multi dimensions, deformation and failure criteria. The course is tailored to problems students from life scien ...

Description

Cette séance de cours couvre les considérations de conception pour les récipients sous pression, la distinction entre les pertes de pression de paroi épaisse et mince, et leurs applications dans les systèmes biologiques tels que les anévrismes et les cellules bactériennes. L'instructeur explique comment les contraintes induites par la pression affectent l'intégrité structurelle des navires, conduisant à des défaillances potentielles. En outre, les transformations de stress sont discutées, soulignant l'importance de comprendre comment les contraintes changent dans différentes directions en raison des propriétés du matériau et des conditions de chargement. La séance de cours se termine par le concept de stress et d'angles de principe, soulignant l'importance de l'analyse des états de stress pour assurer la stabilité structurelle.

Enseignant·e

Georg Fantner

Source officielle

Concepts associés (11)

Tenseur des contraintes

Le tenseur des contraintes est un tenseur d'ordre 2 utilisé en mécanique des milieux continus pour caractériser l'état de contrainte, c'est-à-dire les efforts intérieurs mis en jeu entre les portions déformées d'un milieu. Le terme a été introduit par Cauchy vers 1822. Comme les efforts intérieurs sont définis pour chaque surface coupant le milieu (on parle d'ailleurs également d'efforts surfaciques), le tenseur est défini localement, en chaque point du solide. L'état de contrainte du solide est donc représenté par un champ tensoriel.

Contrainte (mécanique)

vignette|Lignes de tension dans un rapporteur en plastique vu sous une lumière polarisée grâce à la photoélasticité. En mécanique des milieux continus, et en résistance des matériaux en règle générale, la contrainte mécanique (autrefois appelée tension ou « fatigue élastique ») décrit les forces que les particules élémentaires d'un milieu exercent les unes sur les autres par unité de surface. Ce bilan des forces locales est conceptualisé par un tenseur d'ordre deux : le tenseur des contraintes.

Science des matériaux

La science des matériaux repose sur la relation entre les propriétés, la morphologie structurale et la mise en œuvre des matériaux qui constituent les objets qui nous entourent (métaux, polymères, semi-conducteurs, céramiques, composites, etc.). Elle se focalise sur l'étude des principales caractéristiques des matériaux, ainsi que leurs propriétés mécaniques, chimiques, électriques, thermiques, optiques et magnétiques. La science des matériaux est au cœur de beaucoup des grandes révolutions techniques.

Matériau

vignette|Grandes classes de matériaux. Les matériaux minéraux sont des roches, des céramiques ou des verres. Les matériaux métalliques sont des métaux ou des alliages. Un matériau est toute matière utilisée pour réaliser un objet au sens large. Ce dernier est souvent une pièce d'un sous-ensemble. C'est donc une matière sélectionnée à l'origine en raison de propriétés particulières et mise en œuvre en vue d'un usage spécifique.

Matériau composite

vignette|Multicouche, un exemple de matériau composite. Un matériau composite est un assemblage ou un mélange hétérogène d'au moins deux composants, non miscibles mais ayant une forte capacité d'interpénétration et d'adhésion, dont les propriétés mécaniques se complètent. Le nouveau matériau ainsi constitué possède des propriétés avantageuses que les composants seuls ne possèdent pas. Bien que le terme composite soit moderne, de tels matériaux ont été inventés et abondamment utilisés bien avant l'Antiquité, comme les torchis pour la construction de bâtiments.

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Séances de cours associées (63)

Equilibre interne des solides

Couvre la théorie de l'élasticité, de l'équilibre interne, de la contrainte et de la contrainte dans les corps solides déformables.

Mécanique structurale : comprendre le comportement des structures en charge

Couvre les bases de la mécanique structurelle, explorant comment les structures réagissent aux charges et les facteurs influençant leur comportement.

Ondes de choc et réponse matérielle fragile

Couvre les ondes de choc, la réponse matérielle fragile, la transformation de phase et les relations Hugoniot dans les matériaux sous stress.

Contraintes normales: Stress interne et contrainte

Introduit des contraintes internes et des contraintes, des propriétés de matériaux et des considérations de conception pour les charges axiales et le cisaillement direct.

Déformation et rampement dans les matériaux

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Matériau

Matériau composite

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