Les matériaux - · PDF filePROPRIETE DES MATERIAUX ... Comportement mécanique...

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    13/10/2011 Technologie / BTS DE 1 / Squence 1 / FR

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    Les matriauxQue connaissons nous des matriaux ?

    Quavons - nous appris au collge, au lyce, dans notre vie quotidienne ?

    Quelle reprsentation vous faites vous dun matriau ?

    Comment dfinirez vous un matriau ?

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    Les tats physiques de la matire : exemple de leau.

    Que nous reste t il de lcole ?

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    Que nous reste t il de lcole ?

    Apprentissage des lments / Connaissance avec les corps simples / et leur proprits atomiques.

    COURS DE CHIMIE

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    Que nous reste t il de lcole ?

    Ceci est une rsistance ?

    COURS DE PHYSIQUE

    UNE VISION TROP FRAGMENTAIRE !!!

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    Qui soccupe du matriau ?

    LE MATERIAU : un mme Objet / une ralit diffrente / plusieurs reprsentation dune mme ralit.

    LISTE NON EXHAUSTIVE

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    On ne peut envisager un monde sans matriaux, lhomme vit

    avec en apprciant leur performance mais an oubliant leur

    ncessit

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    Nous sommes passs cte des matriauxet

    pourtant nous vivons ct deux .

    Des murs en dchetsPeter Lewis, un citoyen No-zlandais, prsente un nouveau matriau de construction.

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    Si je vous dis matriaux ?

    Que dsigne ton sous le terme de matriau? Quelle est leur histoire ? Comment nomme ton la science des matriaux ? Un matriau vit il ?

    Un matriau est il pour autant non inanim?

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    Entres en matires

    La matire : notion de science pure qui se suffit elle-mme. Description pure : notions atomes, ions, lectrons, structure de la matire.

    MatireLa matire est la substance qui compose tout corps ayant une

    ralit tangible. Les quatre tats les plus communs sont l'tat solide,

    l'tat liquide, l'tat gazeux, l'tat plasma. La matire occupe de

    l'espace et possde une masse. Ainsi, en physique, tout ce qui a

    une masse est de la matire.(wikipdia)

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    Par matriau : on entend matire pour la fabrication dobjets.

    Un matriau est donc essentiellement utile.

    Connatre un matriau afin de contrler, matriser ses caractristiques physiques, chimiques et mcaniques.

    Cest lobjet de la sciences des matriaux.

    La notion de matriau est indissociable dutilisation

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    La Jamais contente

    La Jamais Contente a t le premier vhicule automobile franchir le cap des 100 km/h.C'tait une voiture lectrique en forme de torpille sur roues et le record a t tabli, selon les sources, le 29 avril ou le 1er mai 1899 Achres (dans le dpartement des Yvelines).

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    Si je vous dis matriaux ?A vous de mettre la main la pte

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    Raliser une cartographie de ce que reprsente un matriau pour

    vous.

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    Carte heuristique

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    Carte heuristique

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    Carte heuristique

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    Quallons faire aujourdhui ? Retour sur vos map , cartes heuristiques,

    schmas conceptuels,atlas de la pense,..

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    Carte heuristique

    Matriau

    Matire

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    Nous allons devoir choisir et prsenter un matriau nos collgues.

    Comment allons nous pouvoir dcrire un matriau ?

    - Comment allez vous choisir de parler de ce matriau ?

    - Quels sont les points que vous allez aborder ?

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    1re tape :

    1. Nous devons nous constituer une grille danalyse du matriau.

    2. En fonction de quels critres pourrions nous choisir un matriau ?

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    PROPRIETE DES MATERIAUXLES CARACTERISTIQUES TECHNIQUES DES MATERIAUX: CRITERES DECISIFS POUR LE CHOIX DES MATERIAUX.

    PERFORMANCE TECHNIQUE DUN MATERIAU.

    LES PARAMETRES A PRENDRE EN COMPTE :

    PHYSIQUES : Paramtres physiques de base des matriaux.

    MECANIQUES : Rsistance / comportement lors de la mise en charge, dformation plastique et lastique, duretde sa surface.

    CHIMIQUES : comportement chimique dun matriau lorsquil est en contact direct avec les produits chimiques ou quil subit des effets du climat.

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    MASSE VOLUMIQUE :

    La masse volumique est une grandeur physique qui caractrise la masse d'un matriau par unit de volume.Elle est dtermine par le rapport = m / V, o m est la masse de la substance homogne occupant un volume V.La masse volumique est l'inverse du volume massique.

    PROPRIETE DES MATERIAUX

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    PROPRIETE DES MATERIAUX

    2 700 - 2 800ardoise

    1 700argile

    2 400 (arm 2 500)bton

    2 600 - 2 700calcaire

    550-600 compost

    1 250craie

    2 600 - 2 700granite

    2 600grs

    2 260kaolin

    2 650 - 2 750marbre

    910pierre ponce

    2 500porcelaine

    2 650quartz

    1 600sable

    1 250terre vgtale

    2 530verre vitres

    masse volumiquekg/m3

    Roches, minraux, matriaux usuels

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    PROPRIETE DES MATERIAUX

    7 150zinc

    18 700uranium

    19 300tungstne

    4 500titane

    11 350plomb

    21 450platine

    19 300or

    8 900nickel

    13 545,88mercure

    530lithium

    7 300 - 8 800laiton

    7 860fer

    8 920cuivre

    8 400 - 9 200bronze

    10 500argent

    2 700aluminium

    6 800 - 7 400fonte

    7 850acier

    masse volumiquekg/m3

    Mtaux et alliages

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    Module de Young :

    PROPRIETE DES MATERIAUX

    Le module de Young ou module d'lasticit(longitudinale) ou encore module de tractionest la constante qui relie la contrainte de traction (ou de compression) et la dformation pour un matriau lastique isotrope.Le physicien britannique Thomas Young (1773-1829) avait remarqu que le rapport entre la contrainte de traction applique un matriau et la dformation qui en rsulte (un allongement relatif) est constant, tant que cette dformation reste petite et que la limite d'lasticit du matriau n'est pas atteinte. La loi d'lasticit est la loi de Hooke :Diagramme contrainte-dformationo : est la contrainte (en unit de pression), E est le module de Young (en unit de pression), est l'allongement relatif (adimensionnel).

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    Comportement mcanique des matriaux

    Comment allons nous pouvoir dfinir les comportements mcaniques des matriaux ?

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    Comportement mcanique des matriaux

    Les ressorts que nous avons utiliss dans les concepts prcdents pour simuler le comportement dun lment de structure avaient un comportement linaire et lastique (rversible).

    Lexprience nous enseigne que si lon les sollicite au-del dune certaine limite, leur comportement nest plus lastique et aprs les avoir dchargs, il reste une dformation rsiduelle.

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    Comportement mcanique des matriaux

    Si nous plions un fil de fer et dpassons une certaine limite, nous provoquerons alors une dformation irrversible. Mais il ne sagit pas encore de la rupture du matriau ; pour atteindre larrachement de lacier nous devons provoquer de trs grandes dformations unitaires. Cest ce quon appelle comportement ductile.

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    Comportement mcanique des matriaux

    Dautres matriaux ont un comportement compltement diffrent. Cest par exemple le cas du verre: une fois atteinte la limite du domaine lastique, une fissure se propage soudainement travers llment et provoque la rupture. Dans ce cas le comportement est fragile.

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    Comportement mcanique de lacier

    Comment peut-on dcrire le comportement mcanique de lacier ?

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    Comportement mcanique de lacier

    Comment peut-on dcrire le comportement mcanique de lacier ?

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    Comportement mcanique de lacier

    Comment peut-on dcrire le comportement mcanique de lacier ?

    Lacier aussi prsente une phase lastique linaire assez importante (ce nest pas par hasard, les ressorts sont faits dacier). Cette phase est reprsente par une droite dans le diagramme contrainte - dformation. Sa pente, correspondante au module dlasticit, vaut E = 205'000 N/mm2 pour tous les types dacier.

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