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Isotropie et anisotropie

Posté par
aua
16-12-24 à 13:00

Bonjour, j'espère que vous allez bien. J'aurais besoin d'aide sur un exercice qui a l'air d'être simple mais je bloque...et ça m'énerve
Voici l'exercice
Une plaque d'aluminium est testé en tension, les dimensions de départ sont 10 mm de largeur, 50 mm de longueur et 1,5 mm de hauteur. Après 25% d'élongation, la largeur est maintenant de 9,23 mm. Déterminer si ce matériau est isotrope ou anisotrope.

Posté par
aua
re : Isotropie et anisotropie 16-12-24 à 13:02

Mon idée était de calculer x y et z est montrer que la somme est égale à 0, où montrer que le rapport de z/x=y/x

Posté par
aua
re : Isotropie et anisotropie 16-12-24 à 13:03

Et tout cela en utilisant les réel

Posté par
gts2
re : Isotropie et anisotropie 16-12-24 à 13:29

Bonjour,

Vous êtes sûr que ce sont les seules informations ? Parce qu'avec les données fournies, je ne vois pas comment déterminer si le matériau est isotrope.

Il est sous-entendu incompressible ?
D'où votre idée de somme égale à 0 ?

Posté par
aua
re : Isotropie et anisotropie 16-12-24 à 14:59

Oui je crois qu'il sous entend incompressible.
Ps s'il ne sous entendait pas incompressible) comment peut on montrer qu'un matériau est isotrope ( hors exercice)

Posté par
aua
re : Isotropie et anisotropie 16-12-24 à 15:01

aua @ 16-12-2024 à 14:59

Oui je crois qu'il sous entend incompressible.
Parce que ce sont les seules données.
Également j'aimerais savoir, un matériau incompressible n'est pas forcément isotrope ?

Posté par
gts2
re : Isotropie et anisotropie 16-12-24 à 17:22

J'ai un peu de mal avec l'énoncé (mais je ne suis pas un spécialiste des matériaux...)

Si l'on suppose incompressible, alors votre méthode est correcte : connaissant la déformation selon la longueur et la largeur, vous pouvez en déduite la déformation sur la hauteur, et si le matériau est isotrope elle devrait être la même que celle sur la largeur.

Sauf qu'à 25% d'allongement, incompressible me parait difficile.
Et qu'à 25%, les approximations  sous-entendues risquent d'être remises en cause.

Si le matériau n'est pas incompressible, pour vérifier l'isotropie, il faut faire des mesures dans les deux directions largeur/hauteur.

Vous avez vu le coefficient de Poisson ?

Posté par
aua
re : Isotropie et anisotropie 16-12-24 à 18:38

gts2 @ 16-12-2024 à 17:22


Si le matériau n'est pas incompressible, pour vérifier l'isotropie, il faut faire des mesures dans les deux directions largeur/hauteur.
Vous avez vu le coefficient de Poisson ?

Je vois je vois, et on ne peut pas faire ces mesures vu le peu d'informations qu'on a.
Oui on l'a vu en cours.
Le maximum d'allongement pour un matériau incompressible serait de combien ?

Posté par
gts2
re : Isotropie et anisotropie 16-12-24 à 19:12

Citation :
Le maximum d'allongement pour un matériau incompressible serait de combien ?

Je voulais surtout dire que pour avoir un grand allongement, il faut une grande force, donc une grande contrainte et comme la variation de volume est proportionnelle à la contrainte, le volume a toutes les chances de varier.
Ceci étant, comme on raisonne en variation relative, cela ne change pas grand chose.
J'ai trouvé un  coeff. de Poisson de 0,33 pour Al (cohérent avec 25% et 8%), donc pas vraiment incompressible (0,5), mais le sujet est peut-être un sujet formel/asbtrait.
  

Posté par
aua
re : Isotropie et anisotropie 17-12-24 à 09:05

Dans mon exercice, au niveau de la correction ils ont mis Coefficient de Poisson=0,56...

Posté par
gts2
re : Isotropie et anisotropie 17-12-24 à 09:16

Citation :
ils ont mis coefficient de Poisson=0,56


Là, il y a comme un problème : 0,5>\nu>-1 !

Et pour ce qui est de l'isotropie ?

Posté par
gts2
re : Isotropie et anisotropie 17-12-24 à 10:39

La limite à 0,5 est pour un matériau isotrope.
Donc il se peut que dans une direction pour un anisotrope, ν>0,5.
Mais comment le trouvent-t-ils ?
Avec vos données et l'hypothèse incompressible, on trouve ν=0,3 pour la largeur et 0,7 pour la hauteur (soit un ν moyen  de 0,5).

Posté par
gts2
re : Isotropie et anisotropie 17-12-24 à 11:57

Je trouve à peu près la même chose mais en faisant un calcul exact pas en ε.
On écrit explicitement le volume constant :
h x (50 x 1,25) x 9,23=1,5 x 50 x 10
Et on calcule la déformation selon la hauteur :
Sauf erreur h=1,3 mm et donc déformation 0,2/1,5=13% et ν=0,53.

Posté par
gts2
re : Isotropie et anisotropie 17-12-24 à 15:26

Bonjour,

Grâce aux normes ISO : (voir formule 2 page 2), j'ai enfin trouvé votre 0,56. Est-ce bien lui ? Si oui :
- 0,56 n'est pas le coeff. de Poisson mais le coeff. d'anisotropie
- Il fait des calculs "exacts" pas en pourcentage.

Posté par
aua
re : Isotropie et anisotropie 28-12-24 à 21:11

Désolé de la réponse tardive, j'étais malheureusement dans l'incapacité de répondre. Mais je suis de retour.
J'ai parcouru le document et vu qu'on a utilisé la loi de conservation de volume pour déduire le r, je crois c'est le coefficient d'anisotropie.

Posté par
gts2
re : Isotropie et anisotropie 29-12-24 à 17:07

Oui, c'est bien cela, la conservation du volume vient du fait qu'on se trouve en zone plastique (déformation de 25% très importante) et dans ce cas la variation du volume est très inférieure à la déformation, contrairement à la zone linéaire, et par passage à la limite on suppose cette variation nulle.



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