Elasticité, déformation et rupture

[invite787dfb08]

Bonjour

Alors je sais qu'il y a déja eu un fil la dessus, mais je n'ai pas trouvé les réponses qui me conviennent, j'oure donc celui-ci.

En étudiant d'abord le cas d'un ressort : l'elasticité ce calcul facilement, car l'allongement est proportionnel à la force, donc le coeff de raideur est facil à déterminer.

Une fois que la force est trop grande, on ne parle plus de déformation élastique, mais de déformation plastique, car irréversible.

Ma question est : peut on prévoir, grâce à l'étude d'élasticité du ressort, et en déterminant son coeff de raideur (en allongement, contraction, torsion ou autre...), à partir de quelle force appliquée au ressort, sa déformation ne sera plus totalement réversible ?

On continue ensuite jusqu'à la limite de rupture. Supposons que la force apliquée soit continue, et pas brusque, peut au aussi en déduire à parti de quelle force le ressort va se rompre ?

je crois qu'il faut se référer à un tableau, que j'ai trouvé récement mais que je ne retrouve plus, car il faut aussi prendre en compte les matériaux, etc...

merci d'avance pour votre aide

Arthur
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[cedbont]

Bonjour,
en ce qui concerne cette question :

Ma question est : peut on prévoir, grâce à l'étude d'élasticité du ressort, et en déterminant son coeff de raideur (en allongement, contraction, torsion ou autre...), à partir de quelle force appliquée au ressort, sa déformation ne sera plus totalement réversible ?

La réponse est oui : tu peux déterminer le début du domaine plastique grâce à un diagramme force-allongement en observant un changement de pente au niveau de la transition des domaines élastique et plastique. (La pente diminue.)
Pour ça :

peut au aussi en déduire à parti de quelle force le ressort va se rompre ?

Là c'est beaucoup plus dur parce qu'avant la rupture, la courbe du diagramme force-allongement admet une tangente horizontale. Mais bon, quand tu es arrivé à ce stade, ton ressort n'aplus de domaine plastique car complètement écroui (donc dangereux).

[invite58549cb8]

Salut,

La réponse est oui : tu peux déterminer le début du domaine plastique grâce à un diagramme force-allongement en observant un changement de pente au niveau de la transition des domaines élastique et plastique. (La pente diminue.)

Moi je dirais plutôt non en jouant sur les mots...
Car pour voir la limite élastique, il faut sortir du domaine élastique,
or dans la question initiale, il est écrit : "grâce à l'étude élastique"

Quant à la rupture, si tu acceptes de sortir du niveau élastique et conduire l'essai à la rupture finale,
alors tu peux mesurer une contrainte à rupture ou une déformation et en faire une table...
A moins que tu es recours à un modèle de rupture pour obtenir la contrainte ou def à rupture (ce qui suppose que le modèle soit identifié pour le matériau que tu considères)... mais dans ce cas, il faut forcément faire une analyse élasto-plastique, etc...

donc impossible à déterminer juste avec sa raideur.

[invite787dfb08]

Ah ouais donc il y a bien une étude à faire, c'est pas possible de dire en voyant un ressort : tient si jlui accroche 6kg il va casser.

Vous connaissez des tables déja faites pour les matériaux les plus courants ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite58549cb8]

Ah ouais donc il y a bien une étude à faire, c'est pas possible de dire en voyant un ressort : tient si jlui accroche 6kg il va casser.

ce qui n'est pas étonnant car sinon cela voudrait dire que deux matériaux de même "raideur" casserait en même temps...

Vous connaissez des tables déja faites pour les matériaux les plus courants ?

Je ne crois pas que cela existe tous matériaux confondus...
En plus, ce qu'il faut voir pour la rupture, c'est que c'est (très souvent)
dépendant de tout un tas de paramètres, comme la température, la vitesse, etc.

cest pour une application précise que tu t'intéresses à cela?

[invite787dfb08]

Non ce n'est pas pour une application en particulier.

Je pensais juste qu'il était possible, connaissant la raideur d'un ressort, et son matériaux, avec aussi peut être quelques autres paramètres c'est vrai genre diamètre, etc... qu'il était possible de savoir à partir de quand la déformation n'est plus réversible...

Cela dit quand on achète un cable avec joliment écrit "peut supporter jusqu'à 2tonnes" (exemple inventé ), est-ce que c'est une simple apporximation, est-ce que le cable a été testé ??

En bref pour prévoir une déformation, faut déjà avoir fait une étude auparavant quoi...

Merci

Arthur

[invite58549cb8]

Je pensais juste qu'il était possible, connaissant la raideur d'un ressort, et son matériaux, avec aussi peut être quelques autres paramètres c'est vrai genre diamètre, etc... qu'il était possible de savoir à partir de quand la déformation n'est plus réversible...

Juste pour info, il faut dissocier ce que l'on appelle les paramètres matériau (par exemple le module d'young) des paramètres géométriques.

Cela dit quand on achète un cable avec joliment écrit "peut supporter jusqu'à 2tonnes" (exemple inventé ), est-ce que c'est une simple apporximation, est-ce que le cable a été testé ??

Encore heureux!
Sinon il faudrait avoir une confiance aveugle dans les modèles qui tente de prévoir la rupture... Prudence donc...

En bref pour prévoir une déformation, faut déjà avoir fait une étude auparavant quoi...

Pour la déf élastique... juste à identifier!
(passons les cas un peu particulier òu l'élasticité est dépendante de la vitesse de chargement, etc.).

[cedbont]

Encore heureux!
Sinon il faudrait avoir une confiance aveugle dans les modèles qui tente de prévoir la rupture... Prudence donc...

Moi, je ne crois pas que l'on teste tous les produits vendus (sauf au niveau de l'étude).

[invite787dfb08]

Ah ba le Module de Young, voila sa fait 3 semaine que je recherche se truc, j'avais lu le nom quelque part mais plus moyen de m'en souvenir

[cedbont]

Justement, le module d'Young est la pente du diagramme contrainte-allongement relatif qui varie proportionnellement avec la pente du diagramme force-allongement.

[invite58549cb8]

Moi, je ne crois pas que l'on teste tous les produits vendus (sauf au niveau de l'étude).

Pourtant si, dans la majorité des cas, c'est-à-dire les cas industriels...
C'est d'ailleurs uniquement grace à ca que l'on choisit d'uiliser tel ou tel matériau... (je parle bien sur quand ceux-ci sont sollicités dans leur usage et sont sensés "tenir")!