Essais de caractérisation

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1 Essais de caractérisation

2 I. Essai de traction et de compression I.1. Essai de traction II. III. IV. I.. Essai de compression Essai de flexion et de torsion II.1. Essai de flexion II.. Essai de torsion Essai de microdureté Essai de propagation de fisssures et de fatigue IV.1. Essai fatigue IV. Essai de propagation de fissure

3 I. Essai de traction et de compression I.1. Essai de traction

4 I. Essai de traction et de compression I.1. Essai de traction cavité MnS C C

5 0. e ε e max ( p ε A 0) ε ε p 0.00 ε e ( p ε 0.00)

6 I. Essai de traction et de compression I.1. Essai de traction 100 Après striction déformation hétérogène M C 4 Φ B C 1100 C D fissuration 0 A Allongement (mm)

7 I. Essai de traction et de compression I.1. Essai de traction : critère de Considère Force (N) A C B 900 C 1100 C Allongement (mm) D F l S l ( ) 0 S S + l l S V / l l l ( ) l ( ) ε 1 l ε l ε n S S ε l l l V l o 1 exp ε 0 Sl l n ( ε) ε 1 l ε 1 l S l 1

8 I. Essai de traction et de compression I.1. Essai de traction : critère de Considère C Force (N) 600 C 300 B 1100 C D 0 A Allongement (mm)

9 xy A A' xy τ τ τ max max max e min e τ αβ xx τ max α αα yy

10 τ τ αβ τ max α xx αα yy τ max max min e

11 I. Essai de traction et de compression I.. Essai de compression

12 II. II.1. Essai de flexion et de torsion Essai de flexion

13 II. II.1. Essai de flexion et de torsion Essai de flexion F F L 1 1 M T T M F F F 0 L L 0 1 F

14 II. II.1. II.1.1. Essai de flexion et de torsion Essai de flexion Essais de flexion 3 points : statique indépendante du comportement du matériau F F L 1 F F 1 1 F

15 II. II.1. II.1.1. Essai de flexion et de torsion Essai de flexion Essais de flexion 3 points : statique indépendante du comportement du matériau M M y xx ds S l θ 0 θ l (+y)θ l (-y)θ xx x y II.1.1. Essais de flexion 3 points : cinématique indépendante du comportement du matériau ε l l ( + y) θ θ θ 0 xx l0 y

16 II. II.1. II.1.3. Essai de flexion et de torsion Essai de flexion Essais de flexion 3 points : analyse élastique M ε xx xx y S y Eε xx xx ds E y M E y S y S xx ds ds E y ε EI zz S xx ds E M I zz My xx εxx I I zz S y zz ds My EI zz

17 II. II.1. II.1.3. Essai de flexion et de torsion Essai de flexion Essais de flexion 3 points : analyse plastique M xx y S e xx ds M max e S y y S ds xx ds e S z y ds S e θ l (-y)θ xx θ xx e θ élastique plastique

18 II. Essai de flexion et de torsion II.1. Essai de flexion II.1.3. Essais de flexion 3 points : analyse élastoplastique

19 II. II.1. II.1.. Essai de flexion et de torsion Essai de flexion Essais de flexion 4 points M F l F L Moment constant entre les deux points d application de la force

20 II.. II..1. Essai de torsion II. Essai de flexion et de torsion Indépendemment du comportement A D 1 B θ B C C Permet des très grandes déformations Il n y pas de contraintes de traction

21 II.. II. Essai de torsion Essai de flexion et de torsion

22 II.. Essai de torsion

23 II. Essai de flexion et de torsion II.. II..1. Essai de torsion Indépendemment du comportement ρ θ θ ρθ zθ S

24 II. Essai de flexion et de torsion II.. II... Essai de torsion En élasticité ρ z θ Gγ G ρθ θ θ ρθ M M ρz θ S M ρ S M ρ S zθ zθ Gθ4 Gθ4 π π 0 0 dϕ dϕ 0 1 ρ ρ dρ dρ M I p ρ S ds

25 III. III.1. Essai de compression plane Procédé de laminage : le procédé complet

26 III. III.1. Essai de compression plane Procédé de laminage : déformation

27 III. III.1. Essai de compression plane Procédé de laminage : déformation DN DL DT

28 III. III.1. Essai de compression plane Procédé de laminage : déformation

29 III. III.1. Essai de compression plane Procédé de laminage : déformation DN DL DT ε DL, DL ε DL, DT ε DL, DN ε ε DT, DL ε DT, DT ε DT, DN ε ε ε DN, DL ε DT, DN ε DN, DN h h trace( ε ) 0 e dev( ε ) ε

30 III. III.1. Essai de compression plane Procédé de laminage : les produits

31 III. III.. Essai de compression plane Simulation du laminage :Essai de compression plane DN ε DL, DL ε DL, DT ε DL, DN ε ε DT, DL ε DT, DT ε DT, DN ε DN, DL ε DT, DN ε DN, DN ε ε DT h h DL (Maurice, Driver, 1993)

32 IV. IV.1. Quelques notions sur la rupture des matériaux Sur contrainte autour d un trou 3 yy yy yy -3-3 x / a - -3 yy

33 yy yy yy 3 x / a max yy max yy 3 e yy si si yy 3 3 yy e e yy

34 IV. IV.. Quelques notions sur la rupture des matériaux Sur contrainte autour d un elliptique yy yy x/a yy max yy max yy 1 + e a b yy si si yy a 1 + b yy a 1 + b e e a yy

35 IV. IV.3. Quelques notions sur la rupture des matériaux Les différents types de ruptures Clivage : faciès de rupture plat séparation de plan atomique déformation plastique nulle ou confinée oxides matériaux covalents matériaux métalliques à basse température : CC,HCP upture ductile faciès de rupture accidenté formation de microvides ou cupules plastification et striction importante oxides matériaux covalents matériaux métalliques à basse température : CC,HCP

36 Clivage rupture intergranulaire upture ductile par cavitation

37 100 B Force (N) A C O Allongement l (mm)