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Les matériaux composites dans le sport
mais c’est aussi une géométrie et il s’agit de contrôler
les assemblages à grande
échelle, pour obtenir de
nouvelles
propriétés.
La
conception
d’une
plaque
devant subir des efforts à la
fl exion illustre cette situation.
Soit une plaque de Kevlar
(Figure 5) – nom commercial
qui désigne des fi bres d’aramides
50 (voir le Chapitre de
F. Roland) dans une colle.
Cette plaque qui, seule, n’a
pas de rigidité particulière
en fl exion est utilisée sous la
forme de « sandwich » : entre
deux plaques, on place un
matériau mou qu’on appelle
« nid d’abeille » qui n’a pas
de rigidité propre mais dont la
seule présence fait que l’assemblage sandwich devient
très rigide alors que chacun de
ses trois constituants séparé
est souple.
La conception d’un matériau procède d’une démarche
inductive
:
dans
une
première phase du travail,
les propriétés à obtenir
sont défi nies en fonction de
l’usage recherché ; dans une
deuxième phase du travail on
cherche la composition du
matériau qui va permettre le
respect de ces propriétés. Les
matériaux composites, avec la
complexité de constitution qui
vient d’être montrée, fournissent une quantité de schémas
entre lesquels il faut choisir :
la matrice peut être polymère ou résine (thermodur50. Les aramides sont une
classe de matériaux résistant à
la chaleur et/ou présentant de
bonnes propriétés mécaniques.
Ils ne peuvent être utilisés que
comme fi bres, qui servent surtout
à la fabrication de matériaux
composites, en renfort de matrices
(voir aussi le Chapitre de F. Roland).
Figure 5
Schéma du Kevlar, matériau
découvert en 1965 par des
chercheurs de la société DuPont
de Nemours.
cissable, thermoplastique),
un métal (acier aluminium)
ou encore un céramique ; la
fi bre peut être un polymère
d’origine végétale, un polymère de synthèse comme
l’aramide (pour le Kevlar), une
fi bre de verre (pour les skis
par exemple : voir le Chapitre
de N. Puget), une fi bre de
carbone, etc.
Pour les matériaux du sport,
deux propriétés mécaniques
vont jouer un rôle clé : la rigidité et la résistance.
La rigidité est la mesure de la
déformation sous une charge
(par exemple la fl exion d’une
plaque, comme dans l’exemple
précédent). Les matériaux
composites permettent des
rigidités considérables par
rapports aux matériaux purs.
Pour donner des ordres de
Les matériaux composites dans le sport
mais c’est aussi une géométrie et il s’agit de contrôler
les assemblages à grande
échelle, pour obtenir de
nouvelles
propriétés.
La
conception
d’une
plaque
devant subir des efforts à la
fl exion illustre cette situation.
Soit une plaque de Kevlar
(Figure 5) – nom commercial
qui désigne des fi bres d’aramides
50 (voir le Chapitre de
F. Roland) dans une colle.
Cette plaque qui, seule, n’a
pas de rigidité particulière
en fl exion est utilisée sous la
forme de « sandwich » : entre
deux plaques, on place un
matériau mou qu’on appelle
« nid d’abeille » qui n’a pas
de rigidité propre mais dont la
seule présence fait que l’assemblage sandwich devient
très rigide alors que chacun de
ses trois constituants séparé
est souple.
La conception d’un matériau procède d’une démarche
inductive
:
dans
une
première phase du travail,
les propriétés à obtenir
sont défi nies en fonction de
l’usage recherché ; dans une
deuxième phase du travail on
cherche la composition du
matériau qui va permettre le
respect de ces propriétés. Les
matériaux composites, avec la
complexité de constitution qui
vient d’être montrée, fournissent une quantité de schémas
entre lesquels il faut choisir :
la matrice peut être polymère ou résine (thermodur50. Les aramides sont une
classe de matériaux résistant à
la chaleur et/ou présentant de
bonnes propriétés mécaniques.
Ils ne peuvent être utilisés que
comme fi bres, qui servent surtout
à la fabrication de matériaux
composites, en renfort de matrices
(voir aussi le Chapitre de F. Roland).
Figure 5
Schéma du Kevlar, matériau
découvert en 1965 par des
chercheurs de la société DuPont
de Nemours.
cissable, thermoplastique),
un métal (acier aluminium)
ou encore un céramique ; la
fi bre peut être un polymère
d’origine végétale, un polymère de synthèse comme
l’aramide (pour le Kevlar), une
fi bre de verre (pour les skis
par exemple : voir le Chapitre
de N. Puget), une fi bre de
carbone, etc.
Pour les matériaux du sport,
deux propriétés mécaniques
vont jouer un rôle clé : la rigidité et la résistance.
La rigidité est la mesure de la
déformation sous une charge
(par exemple la fl exion d’une
plaque, comme dans l’exemple
précédent). Les matériaux
composites permettent des
rigidités considérables par
rapports aux matériaux purs.
Pour donner des ordres de