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Niveau école ingénieur
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Questions sur la déformation plastique

Posté par
EvDavid
16-02-20 à 23:59

Bonjour,

J'étudie en ce moment le comportement des matériaux lorsqu'ils subissent une "assez grosse" contrainte (déformation \varepsilon >0.1\%) et suivent donc un comportement plastique.

1)Pourquoi après la limite de rupture (c'est à dire lorsque le phénomène de striction apparaît) la contrainte diminue ? Et déjà, si le matériau ne va pas rompre à ce point là, pourquoi on l'appelle limite de rupture ?

2)J'ai une idée que je veux confirmer. Si on veut déterminer la déformation permanente après avoir amené le matériau dans le domaine plastique, il faudrait retrancher la déformation élastique maximale n'est-ce pas ?

3)J'ai lu que l'énergie emmagasinée par le matériau par unité de volume pour l'amener à un point donné A du domaine plastique est l'aire de la partie entre la courbe et l'axe des \varepsilon mais en traçant à partir de A une ligne parallèle au domaine élastique. Je ne comprends pas pourquoi, c'est une énergie par unité de volume. Je ne vois même pas comment \int_{}^{}{\sigma d\varepsilon} nous donne une énergie...

4)Est-ce qu'il y a une explication théorique au fait que l'écrouissage augmente la limite d'élasticité ? Et en fait, est-ce que ce n'est pas un peu trompeur puisque à chaque fois on a un matériau est "déjà allongé" ?

5)J'ai une situation avec laquelle j'ai du mal à comprendre ce qu'il va se passer.Si on applique une contrainte \sigma _{0} pendant une durée \Delta t dans un essai de traction d'un matériau tel que la contrainte est plus petite que la limite d'élasticité \sigma _{e} mais la durée "assez grande". Est-ce que le matériau va subir une déformation \varepsilon = \frac{\sigma _{0}}{E} et s'arrêter ? (ce qui me semble peu probable).

J'espère que vous pourrez m'aider afin de mieux appréhender cette branche de la physique (les comportements mécaniques des matériaux).

Merci d'avance.

Posté par
gts2
re : Questions sur la déformation plastique 17-02-20 à 06:54

Bonjour,

1)Peut-être  parce que c'est la contrainte maximale supportable : dans l'essai on impose le déplacement, on peut supposer qu'en pratique, on impose la contrainte (un camion sur un point) et celle-ci ne peut être plus grande que cette valeur.

2) La déformation permanente s'obtient en revenant à contrainte nulle à partir du point courant, en suivant une droite parallèle à la droite élastique, donc l'écart dépend de l'ordonnée du point.

3) est une contrainte donc une force par unité de surface (une pression), donc \sigma \epsilon= \frac{F \times \Delta \ell}{S \times \ell}=\frac{W}{V}

5) Quand vous montez dans votre voiture, celle-ci s'abaisse un peu, et si vous restez un certain temps dedans, est-ce que la voiture va s'abaisser davantage ?

Posté par
EvDavid
re : Questions sur la déformation plastique 17-02-20 à 17:50

Bonjour,

Merci pour vos réponses malgré que les questions soient longues et nombreuses.

1)Je vois. Le nom exacte aurait été la contrainte maximale mais on ne choisit pas les noms. Et sinon, pourquoi la contrainte diminue après la striction s'il vous plaît ? Je trouve bizarre qu'après ce point, malgré le fait qu'on augmente la déformation, la contrainte diminue. J'ai essayé de raisonner avec un point de vue cristallographique mais je ne vois toujours pas pourquoi.

2)Merci !

3)Je gardais toujours en tête que la déformation était sans unité... merci !

4)J'avais trouvé une explication par le mécanisme de Frank et Read, mais c'était un peu compliqué donc j'abandonne l'explication pour l'instant.

5)La voiture ne continue pas de s'abaisser. Mais, je ne sais pas si c'est toujours valable ou c'est l'action des amortisseurs ou autre. Par exemple si on prend un fil de tricot (ou une feuille de papier, chewing-gum...) et qu'on applique une contrainte constante dans le temps, je pense qu'à un moment le fil va se déchirer.



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