Propagation de fissure

[invite970f9f0d]

Bonjour à tous.

Je me renseigne sur la propagation de fissure. J'ai déja fait des recherches, sur votre forum également, mais je ne trouve pas réponse à ma question.
La question est plutôt intuitive mais peut être développée à l'aide de programme de calcul de mécanique de la rupture. bref la question est:

"Je dois choisir un type de structure à appliquer à une pièce. J'ai le choix entre lui appliquer des pores ronds ou des pores carrés. La porosité générale de ma pièce est de 50% quelque soit le type de porosité donc on joue ici avec uniquement le type de porosité comme facteur. Il s'agit de pièces en céramique, donc fragile et sans vraiment de domaine plastique. Pensez-vous que des pores carrés seront plus sujets à la propagation de fissure que les pores ronds?"
PS: Les pores sont dans les 3 directions
Pour mieux comprendre, des images sont jointes
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[invite6dffde4c]

Bonjour.
Je me souviens d'avoir lu cet article il y a 29 ans et que je l'avais trouvé très intéressant.
Brittle fracture: Its study and application
J. E. Field
Contemporary Physics, 1366-5812, Volume 12, Issue 1, 1971, Pages 1 – 31

On peut même acheter le PDF ici

Mais il y a eu surement d'autres publications depuis.

En tout cas, je vote très fermement pour les trous ronds. Les angles vifs accentuent les contraintes. C'est la raison pour laquelle on perce un trou à l'extrémité d'une fissure dans une vitre pour arrêter sa progression.
Au revoir.

[sitalgo]

B'jour,

Sans doute aucun, choisir les trous ronds.

[Eurole]

Bonjour.

Intuitivement j'éviterais de placer les pores ronds sur les diagonales qui assurent la triangulation de l'ensemble.

Je les situerais plutôt sur les médianes.

???

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite118c6414]

En tout cas, je vote très fermement pour les trous ronds. Les angles vifs accentuent les contraintes. C'est la raison pour laquelle on perce un trou à l'extrémité d'une fissure dans une vitre pour arrêter sa progression.
Au revoir.

Effectivement. Il y a un facteur de forme via le moment d'inertie qui joue.

Par exemple, pour de la tension/compression, la géométrie circulaire est la plus performante.

Par contre, pour de la flexion, la géométrie de poutre en H est la meilleure.

Maintenant, pour ton problème, ton matériau est en céramique et c'est là le problème, c'est que dès que tu auras une fissure, ca va se propager et amener la rupture dans ton matériaux.

Personnellement, j'opterais d'abord pour un autre matériau avant de choisir un type de porosité.

Follium

[Eurole]

Bonsoir, à demain.

Voici une structure dans laquelle les vides et les pleins sont égaux en surface.

[invitecf700177]

hello

evite les défauts (trous) avec des angles (les carrés) et opte pour les ronds...

les contraintes sont plus fortes dans les formes aigües (coins des carrés) et la propagation de fissure y est donc favorisée.

meme si les coins des carrés sont arondis, ils seront toujours + critiques que des ronds complets

++

[invite970f9f0d]

Merci à tous pour vos réponses. Ca va bien dans le même sens que ma réflexion.

Bonsoir, à demain.

Voici une structure dans laquelle les vides et les pleins sont égaux en surface.

Il faudrait que je réalise la structure en 3D, reste à voir si on a bien 50% de porosité. Mais je pense que cette structure ne correspondra pas avec une porosité dans les 3 axes.

La céramique est obligatoire, c'est d'ailleurs le but de mon projet, réaliser des implants en cérmique biocompatible structuré pour permettre une ostéointégration. La colonisation de l'implant doit donc se faire dans toutes les directions.

Au niveau tenue mécanique, c'est de la céramique, pas du titane... Donc je ne m'attends pas à avoir de super propriétés, mais si je peux gagner quelque part, autant essayer.

Merci à tous pour vos réponses.

[Eurole]

Bonjour à tous.
Je ne m'attendais pas à un tel aboutissement.

J'ai conscience que je devrais me taire, mais puisque j'ai commencé, voici un développement en 2D de mon précédent schéma, dans lequel la pièce en céramique prend une forme spirale de racine.