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Fatigue des matériaux: Fracture et ténacité

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Dans cours

MSE-431: Physical chemistry of polymeric materials

The student has a basic understanding of the physical and physicochemical principles which result from the chainlike structure of synthetic macromolecules. The student can predict major characteristics of a polymer from its chemical structure and molecular ...

Description

Cette séance de cours porte sur les concepts de fatigue, de ténacité de rupture et de propriétés matérielles. Il explique comment les fissures avancent sous la contrainte, le facteur d'intensité de contrainte, et la relation entre l'énergie de déformation plastique et la ténacité. L'instructeur discute de l'impact des changements d'amplitude du stress sur la fatigue, de la règle de Goodman pour l'adaptation du stress moyen, et de la loi de Miner pour le stress cyclique. La séance de cours se penche également sur les limites d'endurance, la fatigue à cycle élevé et à cycle faible et les mécanismes de propagation de fissures de fatigue dans les matériaux ductiles.

Source officielle

Proximité ontologique

Génie chimique

Science des matériaux: Deformation of materials

Concepts associés (32)

Résistance des matériaux

vignette|Essai de compression sur une éprouvette de béton, une pression croissante est appliquée verticalement sur l'échantillon pendant que deux appareils mesurent les déformations longitudinales et transversales de l'éprouvette. vignette|À l'issue du test, l'éprouvette s'est rompue. Notez la cassure longitudinale. La résistance des matériaux (RDM) est une discipline particulière de la mécanique des milieux continus, permettant le calcul des contraintes et déformations dans les structures des différents matériaux (machines, génie mécanique, bâtiment et génie civil).

Mécanique de la rupture

La catastrophe du Vol 587 American Airlines s'explique par la rupture de la dérive de l'appareil.|vignette La mécanique de la rupture tend à définir une propriété du matériau qui peut se traduire par sa résistance à la rupture fragile (fracture) ou ductile. Car si les structures sont calculées pour que les contraintes nominales ne dépassent pas, en règle générale, la limite d'élasticité du matériau et soient donc par voie de conséquence à l'abri de la ruine par rupture de type ductile ; elles ne sont pas systématiquement à l'abri d'une ruine causée par la présence d'une fissure préexistante à la mise en service ou créée en service par fatigue (comme lors de la catastrophe ferroviaire de Meudon) ou par corrosion sous contrainte.

Rupture (matériau)

thumb|Courbe de traction idéale d'un matériau ductile thumb|Courbe de traction typique pour un matériau fragile En science des matériaux, la rupture ou fracture d'un matériau est la séparation, partielle (comme une crique ou une fissure ou une brisure) ou complète, en deux ou plusieurs pièces sous l'action d'une contrainte. Une rupture peut être souhaitée par le concepteur de la pièce comme dans le cas de la conception de dispositifs de sécurité ou au contraire celui-ci cherche à éviter cette rupture en mettant en adéquation la fonction de cette pièce avec les dimensionnements et choix des matériaux utilisés et des procédés de fabrication.

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.

Fatigue (matériau)

vignette|Photomicrographie de la progression des fissures dans un matériau dues à la fatigue. Image tirée de . La fatigue est l'endommagement local d'une pièce sous l'effet d'efforts variables : forces appliquées, vibrations, rafales de vent Alors que la pièce est conçue pour résister à des efforts donnés, la variation de l'effort, même à des niveaux bien plus faibles que ceux pouvant provoquer sa rupture, peut à la longue provoquer sa rupture. Les essais de fatigue permettent de déterminer la résistance des matériaux à de telles faibles charges répétées.

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Séances de cours associées (64)

Résistance des matériaux

Couvre le concept de ténacité des matériaux, en mettant l'accent sur la résistance à la propagation des fissures et à la déformation plastique.

Comportement mécanique des matériaux: déformation et fatigue

Explore les mécanismes de déformation, les charges cycliques et les phénomènes de fatigue dans les matériaux.

Sondes flexibles: Mécanique et design

Explore les contraintes critiques, la mécanique de flexion et le calcul des contraintes dans les sondes flexibles.

Fracture et dureté des matériaux

Couvre l'intensité de contrainte, la fracture et la ténacité des matériaux, y compris le comportement des matériaux ductiles et fragiles.

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.

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Mécanique de la rupture

Rupture (matériau)

Science des matériaux

Fatigue (matériau)

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