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RÉSUMÉ
Cet article aborde le comportement des matériaux sous différentes sollicitations, en se focalisant sur les principes fondamentaux et les conventions de notation standardisées. Les sujets clés incluent la loi de Hooke et l'écrouissage, deux phénomènes qui régissent la déformation et la rupture des matériaux. Nous étudions également en détail les propriétés élastiques des matériaux, y compris le module d'élasticité et le coefficient de Poisson. La deuxième section de l'article se consacre aux conventions et normalisations de sollicitation, explorant les définitions et implications des efforts normaux et tranchants, ainsi que des moments de torsion et fléchissants.
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This article delves into the behavior of materials, providing insight into key concepts such as Hooke's law and strain hardening. It begins with an exploration of the modulus of elasticity and Poisson's coefficient, establishing the foundational principles of materials' responses to stress. It further covers the conventions and normalization of stresses, distinguishing between normal force, shear force, and torsional moments. Lastly, the article discusses the concept of hardening, emphasizing its role in the material's plastic region beyond the yield strength. The reader will gain comprehensive knowledge about the way materials react under different mechanical stresses and how their characteristics change due to strain hardening.
Auteur(s)
-
Thibault FOURCADE : Ingénieur
INTRODUCTION
Lorsqu’ils sont soumis à diverses forces, qu’elles soient normales, tranchantes, de torsion ou fléchissantes, les matériaux subissent des déformations. En considérant une section structurale spécifique, nous utilisons le terme « sollicitation » pour désigner la résultante de ces forces concentrées au centre de gravité de la section. Lorsque ces forces sont rapportées à l’unité de surface, elles sont appelées « contraintes ».
Le comportement élastique linéaire des solides sous contrainte de traction est défini par la loi de Hooke. La dureté d’un métal peut être augmentée grâce à l’écrouissage, qui permet un durcissement à la suite d’un allongement plastique.
Les matériaux peuvent présenter une homogénéité ou une isotropie. Le comportement longitudinal et transversal par rapport à la force appliquée est caractérisé respectivement par le module de Young et le coefficient de Poisson.
Un exemple classique de l’application de ces notions fondamentales est le calcul des sollicitations sur une poutre encastrée lorsqu’elle est soumise à une force oblique.
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MOTS-CLÉS
KEYWORDS
mechanics | materials | Behavior
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4. Conclusion
En conclusion, comprendre le comportement des matériaux sous diverses contraintes est essentiel pour garantir la sécurité et l’efficacité des structures dans diverses applications. Les essais de dureté, de déformation, et d’élasticité, ainsi que la compréhension des mécanismes de la loi de Hooke et de l’écrouissage, offrent des outils précieux pour caractériser et prévoir le comportement des matériaux. Ils permettent d’obtenir des informations détaillées sur la résistance, la ductilité, et la résilience des matériaux face à des sollicitations mécaniques. De plus, l’importance des coefficients de sécurité et des contraintes de service est mise en avant, car ils permettent de garantir la sûreté et la durabilité des structures en évitant des contraintes excessives qui pourraient mener à une défaillance prématurée du matériau. Finalement, une connaissance approfondie du comportement des matériaux, couplée à une utilisation judicieuse des principes de la mécanique des matériaux et des normes de sécurité, est cruciale pour le design et la maintenance d’infrastructures fiables et durables.
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BIBLIOGRAPHIE
NORMES
-
Plastiques – Détermination des propriétés en traction – Partie 2 : Conditions d'essai : spécifie les méthodes pour déterminer les propriétés de traction des plastiques sous diverses conditions. - NF EN ISO 527-2 - Avril 2012
-
Matériaux métalliques – Essai de traction à température ambiante : spécifie la méthode pour effectuer un essai de traction sur les matériaux métalliques pour déterminer les propriétés de résistance à la traction. - NF EN ISO 6892-1 - Décembre 2019
-
Plastiques – Détermination des propriétés en flexion : la méthode pour déterminer les propriétés de flexion des plastiques. - NF EN ISO 178 - Mai 2019
-
Plastiques – Détermination des propriétés de dureté – Partie 1 : Méthode de pénétration de boule : spécifie la méthode pour déterminer la dureté des plastiques par la méthode de pénétration de boule. - NF EN ISO 2039-1 - Mai 2003
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