Ch7 - Choix des matériaux

Ch7 – Choix des matériaux en conception mécanique
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CHOIX DES MATERIAUX EN
CONCEPTION MECANIQUE
Elaboré et présenté par : Mr Mohammed BOUAICHA

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I. INTRODUCTION :
Les propriétés des matériaux sont autant de facteurs qui limitent les performances.
On peut représenter une propriété par une liste ordonnée ou par un histogramme, mais il
est rare que les performances d'un composant dépendent d'une seule propriété.
Il est presque toujours nécessaire de prendre en compte une combinaison de propriétés,
comme par exemple le rapport résistance/poids ou rigidité/poids, utiles pour la
conception de produits légers.
Les diagrammes ainsi obtenus sont utiles à plusieurs égards :
- Ils concentrent un grand nombre d'informations sous une forme compacte mais
accessible,
- Ils font apparaître des corrélations entre les propriétés des matériaux, ce qui est
utile pour la vérification et l'estimation des données,
- Ils permettent l'application d'une technique d'optimisation des performances, qui
constitue la base de la procédure de choix.

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II. REPRESENTATION DES PROPRIETES DES MATERIAUX :
1. Principes des diagrammes :
Les propriétés des matériaux techniques présentent un éventail caractéristique de
valeurs.
Une façon de
représenter cela
est de tracer un
histogramme
comme celui de la
figure ci-contre
pour la
conductivité
thermique.

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On peut rendre compte de beaucoup plus d'informations en présentant les propriétés
autrement, comme le montre la figure ci- après. Sur celle-ci, une propriété (le module E)
est représentée en fonction d'une autre (la densité ρ) en utilisant des échelles
logarithmiques.
2. Courbes de niveaux :
Sur ces diagrammes, on peut ajouter des courbes de niveau (Informations
supplémentaires), comme par exemple la vitesse des ondes acoustiques dans un solide,
qui dépend de son module et de sa densité.
La vitesse des ondes longitudinales ⱱ est :
Ou en prenant le logarithme :
Pour une valeur donnée de ⱱ la courbe représentative de cette équation est une droite
de pente 1. Pour différentes valeurs de ⱱ, on construit un faisceau de droites parallèles
obliques, reliant les matériaux dans lesquels les ondes voyagent à la même vitesse.
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