Résistance opercule canette

[ashrak]

Bonjour,

Après bien des années d'absence je reviens vers vous sur un petit problème qui me tient en échec. Pour un cours de fracture de matériaux je dois faire quelques expériences sur la résistance d'objets communs. Vu que je suis au Japon, j'ai donc pensé à la canette de tous les jours et plus particulièrement au système d'ouverture facile : anneau de traction + opercule en aluminium.
J'ai donc procédé avec un banc expérimental très grossier à la mesure de la force nécessaire pour initier la fracture de l'opercule (le fameux pschitt) à l'aide de bouteilles d'eau et d'un système de poulie. (en gros une machine de traction bien simple). Le but est aussi de voir si ensuite à une charge supplémentaire une propagation rapide de l'ouverture s'effectue mais nous y reviendrons plus tard.
J'ai mesuré dans les 2,8 Kg et donc en tenant compte du bras de levier de la languette on doit avoisiner les 98N sur l'opercule.

Mon problème réside plutôt dans l'interprétation de l'effort, l'opercule s'ouvre plutôt comme une mode II et donc dépend de la contrainte de cisaillement. Mais comment calculer approximativement (un ordre de grandeur suffit), la contrainte provoquant l'ouverture?
Bizarrement ce sujet n'est pas abordé sur le web (après une bonne heure de recherche ...).

Merci d'avance pour vos lumières.
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[Jaunin]

Bonjour, Ashrak,
Question intéressante et amusante.
Ne effectivement, rien sur le web, je n'ai peut-être pas posé la bonne question.
Donc pour l'ouverture, vous utilisez le flambage en mode II.
Je pense qu'il faut tenir compte de la concentration de contrainte du a la forme autour de l'opercule.
Cordialement.
Jaunin__
http://fr.wikipedia.org/wiki/Canette_%C3%A0_boisson
http://books.google.ch/books?id=JUAd...age&q=&f=false

[Jaunin]

Re-Bonjour, Ashrak,
Peut-être quelque info dans ces liens si vous ne les avez pas déjà vus.
Cordialement.
Jaunin__
http://aluminium.matter.org.uk/conte...eid=2144416581
http://pastel.paristech.org/1369/

[ashrak]

Bonjour et merci Jaunin,

effectivement j'étais déjà sur le coup de la concentration de contrainte, vu que la zone moindre résistance est "fragilisée" à la molette. Je me penche en ce moment sur de la flexion d'un disque encastré. Et sinon je m'excuse, l'ouverture se fait plutôt en mode III.

Merci encore pour les liens.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Jaunin]

Bonjour, Ashrak,
Auriez-vous les différentes épaisseurs du dessus de la canette et ses dimensions.
Cordialement.
Jaunin__

[ashrak]

Bonjour,

Pour ce qui est des dimensions l'épaisseur des parois doit être de 100 microns, la hauteur est de 12 cm (standard), le diamètre en revanche est différent des canettes usuelles avec 5cm. Pour ce qui est de l'épaisseur du couvercle aluminium il est plutôt difficile d'avoir une estimation correcte mais 300 microns me parait raisonnable avec une réduction à 200 microns au niveau de la zone de faiblesse. Concernant la géométrie la partie "imprimée" est standard. J'ai estimé le bras de levier de la canette à environ 3,6. Je compte faire une mesure "à vide" c'est à dire en enfonçant l'opercule et en mesurant la force pour avoir la même position de languette à l'ouverture. Les résultats seront ainsi plus honnêtes.

Merci encore et désolé pour le retard le boulot s'accumule dans mon labo.