3 • Les propriétés
des métaux
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3.1 Les propriétés mécaniques
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
épaisseur, son écrouissage éventuel, les sollicitations auxquelles il est
soumis et leurs conditions d’application.
On voit donc que les essais de flexion par choc permettent de tester la
résistance à la rupture brutale du métal dans des conditions très particulières et si particulières que les résultats obtenus (énergies de rupture ou
température de transition) sont utilisés uniquement comme des repères
étalonnés par l’expérience. Ainsi un essai de flexion par choc isolé n’a de
sens que dans le contexte d’une connaissance approfondie du métal.
3.1.8 La ténacité et la mécanique de la rupture
Pour calculer des structures réalisées en métaux possédant des caractéristiques de résistance élevées et, par conséquence, une ductilité relativement limitée, il est nécessaire de prendre en compte le danger que peut
créer la présence d’une fissure. En effet, le processus de ruine éventuelle
de ce type de matériaux passe théoriquement par une phase d’endommagement qui crée des microdéfauts (microcavités, microfissures), phase
d’endommagement elle-même suivie d’une phase de propagation au
cours de laquelle la fissuration se développe et peut conduire à la rupture. La présence d’une fissure préexistante réduit le processus de rupture à la seule phase de propagation (le processus de rupture s’en trouve
donc accéléré).
Comme il est pratiquement impossible de garantir qu’une construction
ne comporte aucun défaut (que ce soient des inclusions dans tout alliage
industriel ou des fissures dans un assemblage soudé…), il est indispensable de prendre en compte ces défauts pour estimer quelle est, sous les
contraintes de service considérées, la taille critique de ces défauts au-delà
de laquelle ils seront responsables de la rupture et en deçà de laquelle la
rupture serait évitée.
Pour ce faire on caractérise la sollicitation subie par le métal en se plaçant, par précaution, dans la situation la plus sévère qui voit les deux
faces de la fissure préexistante s’écarter l’une de l’autre (le déplacement
se fait perpendiculairement au plan de la fissure) on dit alors que la
déformation est plane et que la rupture est de mode 1. La caractéristique
significative est alors le « facteur d’intensité de contrainte » K 1 qui est défini
à travers la formule :
des métaux
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3.1 Les propriétés mécaniques
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
épaisseur, son écrouissage éventuel, les sollicitations auxquelles il est
soumis et leurs conditions d’application.
On voit donc que les essais de flexion par choc permettent de tester la
résistance à la rupture brutale du métal dans des conditions très particulières et si particulières que les résultats obtenus (énergies de rupture ou
température de transition) sont utilisés uniquement comme des repères
étalonnés par l’expérience. Ainsi un essai de flexion par choc isolé n’a de
sens que dans le contexte d’une connaissance approfondie du métal.
3.1.8 La ténacité et la mécanique de la rupture
Pour calculer des structures réalisées en métaux possédant des caractéristiques de résistance élevées et, par conséquence, une ductilité relativement limitée, il est nécessaire de prendre en compte le danger que peut
créer la présence d’une fissure. En effet, le processus de ruine éventuelle
de ce type de matériaux passe théoriquement par une phase d’endommagement qui crée des microdéfauts (microcavités, microfissures), phase
d’endommagement elle-même suivie d’une phase de propagation au
cours de laquelle la fissuration se développe et peut conduire à la rupture. La présence d’une fissure préexistante réduit le processus de rupture à la seule phase de propagation (le processus de rupture s’en trouve
donc accéléré).
Comme il est pratiquement impossible de garantir qu’une construction
ne comporte aucun défaut (que ce soient des inclusions dans tout alliage
industriel ou des fissures dans un assemblage soudé…), il est indispensable de prendre en compte ces défauts pour estimer quelle est, sous les
contraintes de service considérées, la taille critique de ces défauts au-delà
de laquelle ils seront responsables de la rupture et en deçà de laquelle la
rupture serait évitée.
Pour ce faire on caractérise la sollicitation subie par le métal en se plaçant, par précaution, dans la situation la plus sévère qui voit les deux
faces de la fissure préexistante s’écarter l’une de l’autre (le déplacement
se fait perpendiculairement au plan de la fissure) on dit alors que la
déformation est plane et que la rupture est de mode 1. La caractéristique
significative est alors le « facteur d’intensité de contrainte » K 1 qui est défini
à travers la formule :