Propriétés mécaniques des Matériaux d’ingénierie:
Pour diverses applications d’ingénierie, le choix des matériaux dépend tellement des propriétés des matériaux. Pour un ingénieur de conception sans connaître les propriétés des matériaux, il sera difficile de concevoir.
Les propriétés mécaniques des matériaux sont le comportement du matériau sous différents types de forces. Étudions quelques propriétés mécaniques importantes des matériaux d’ingénierie.
- Résistance
- Élasticité
- Plasticité
- Rigidité
- Résilience
- Ténacité
- Malléabilité
- Ductilité
- Fragilité
- Dureté
- Fatigue
- Fluage
1.Résistance
La résistance est définie comme la capacité du matériau à résister aux forces extérieures sans rupture ni céder.
En fonction des différents types de contraintes induites par les différents types de forces externes, la force est également exprimée en résistance à la traction, résistance à la compression et résistance au cisaillement, etc.
Lorsqu’une force externe est appliquée sur le matériau, différentes contraintes sont induites dans le matériau.
La contrainte est la résistance offerte par le matériau lorsqu’une force externe est appliquée.
Il existe des contraintes de traction, de compression et de cisaillement.
Lorsque la force externe est axiale et qu’elle tire le corps vers l’extérieur, la résistance offerte par le corps pour résister à cette force est appelée contrainte de traction.
Lorsque la force externe est axiale et qu’elle comprime le corps vers l’intérieur, la résistance offerte par le corps pour résister à cette force est appelée contrainte de compression.
La contrainte de cisaillement est la résistance offerte par le corps pour résister à la force de cisaillement.
La résistance à la traction, la résistance à la compression et la résistance au cisaillement sont la résistance offerte par le corps sans fracture ou cédant lorsque la force de traction, la force de compression et la force de cisaillement appliquées au corps respectivement.
2.Élasticité
L’élasticité est définie comme la capacité du matériau à retrouver sa forme et sa taille d’origine à la suite de la déformation lorsque les forces externes qui ont provoqué la déformation sont éliminées.
Dans les applications d’ingénierie courantes, l’acier est principalement utilisé en raison de sa grande élasticité et de sa résistance.
3.Plasticité
La plasticité est définie comme la capacité du matériau à retenir la déformation causée de manière permanente lorsque la force externe est appliquée. La déformation se prolonge de manière permanente même après l’élimination des forces externes.
4.Rigidité
La rigidité est définie comme la capacité du matériau à résister à la déformation lorsque la force externe est appliquée. La rigidité est également appelée rigidité. La valeur de la rigidité est appelée module d’élasticité. Son unité est N/ mm2.
5.Résilience
La résilience est définie comme la capacité du matériau à absorber l’énergie résistant aux chocs et aux charges d’impact lorsqu’il est appliqué et à libérer cette énergie lorsque les charges sont éliminées. La mesure de la résilience est appelée module de résilience. Cette propriété est souhaitable pour différents types de sources.
6.Ténacité
La ténacité est définie comme la capacité du matériau à résister à la fracture lorsque la force externe est appliquée. Les charges sont principalement des charges d’impact. Le matériau ayant plus de ténacité résiste aux charges d’impact sans fracture. La mesure de la ténacité est appelée module de ténacité.
7.Malléabilité
La malléabilité est définie comme la capacité du matériau à résister à la fissure avec plus de déformation lorsque la force d’impact ou la force de compression est appliquée. La déformation a lieu dans une large mesure mais la fissure ne se produira pas plus tôt. Cette déformation sans fissure est si utile dans l’application de matériaux nécessitant un laminage, un forgeage et une extrusion. Ces matériaux résistent au coup de marteau.
La malléabilité est également définie comme la propriété du matériau qui peut être roulé ou martelé en feuilles.
8.Ductilité
La ductilité est définie comme la capacité du matériau à résister à la fissure avec plus de déformation lorsque la force de traction est appliquée.
Il est également défini comme la propriété du matériau qui peut être étiré en fils.
Les matériaux ductiles sont utilisés dans l’application de matériaux nécessitant un formage, un pliage et un étirage.
9.Fragilité
La fragilité est définie comme la capacité du matériau à ne pas se déformer davantage avant la fracture lorsque la force externe est appliquée. La déformation plastique est négligeable dans les matériaux fragiles. C’est opposé à la ductilité. Désormais, les matériaux fragiles ne peuvent pas résister à la traction et à la rupture ou à la rupture soudaine.
La fonte est un exemple de matériau fragile. Les matériaux fragiles peuvent résister à la force de compression.
10.Dureté
La dureté est définie comme la capacité du matériau à résister à l’usure, aux rayures, à la pénétration ou à toute déformation permanente.
Des matériaux durs peuvent être utilisés pour couper d’autres matériaux. Ils peuvent être utilisés dans les applications où un matériau frottera un autre matériau. Par exemple, dans la came et le suiveur, le suiveur frottera la came et se déplacera dans la direction de la came.
11.Fatigue
La fatigue est la propriété du matériau de se rompre lorsqu’il est soumis à des contraintes répétées.
12.Fluage
Le fluage est la propriété du matériau de se déformer lentement et de manière permanente lorsqu’il est soumis à des contraintes constantes à des températures élevées pendant une longue période de temps.
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Stress et déformation