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Buts de la résistance des matériaux

La RDM a trois objectifs principaux :1- la connaissance des caractéristiques mécaniques des matériaux.(comportement sous l’effet d’une action mécanique)

2- l'étude de la résistance des pièces mécaniques.(résistance ou rupture)

3- l'étude de la déformation des pièces mécaniques.

Résistance des Matériaux Introduction

UNIVERSITE DE TEBESSA RDM

La RDM est l’étude1- de la résistance2- de la déformation….des éléments d’une construction (arbres de transmission,

bâtiments, ponts, avions, bateaux….) dans le but de déterminer ou de vérifier le choix …

1- des matériaux2- des formes3- des dimensionsafin qu’ils supportent les charges auxquelles ils seront soumis.

Résistance des Matériaux Introduction

Objectifs généraux de la RDM


Exemples de structures

Édifices Routes Bâtiments

Automobiles Spatiale AéronautiqueUNIVERSITE DE TEBESSA RDM

• Les sollicitations de base en RDM sont :

Sollicitations Simples

Type Commentaire Exemple

TRACTIONTRACTIONAllongement longitudinal, on tire de chaque côté

Câble de remorquage

COMPRESSIONRaccourcissement, on appuie de chaque côté

noyau d'une tour en absence de vent

CISAILLEMENT Glissement relatif des sectionstectonique des plaques

TORSIONRotation par glissement relatif des sections droites

arbre de transmission d'un moteur

FLEXIONFléchissement sans allongement des fibres contenues dans le plan moyen

planche de plongeoir


• Les essais mécaniques sont des expériences dont le but est de caractériser les lois de comportement des matériaux.

• La loi de comportement établit une relation entre les contraintes et les déformations.

Les Essais mécaniques

Les principaux essais mécaniquesESSAI DE TRACTION

ESSAI DE DURETE

ESSAI DE RESILIENCE

ESSAI DE FATIQUE

ESSAI DE FLEXION / ESSAI DE COMPRESSION


ESSAI DE TRACTION• Principe : L’éprouvette est tenue en deux points (par une pince

ou un crochet), puis elle est étirée à vitesse constante, on relève la force de traction nécessaire en fonction de l'allongement.

• Ces essais permettent de tracer une courbe dite de traction à partir de laquelle les caractéristiques suivantes peuvent être déduites :

• La déformation élastique

• Le module de YOUNG

• la limite élastique Re

• la déformation plastique

• la tension de rupture Rm


ESSAI DE TRACTION

Machines de traction


ESSAI DE TRACTION

Éprouvette

UNIVERSITE DE TEBESSARDM

COURBE DE L’ESSAI DE TRACTION


AUTRES MACHINES POUR ESSAIS MECANIQUES

Machine de résilience Machine de dureté


• Les matériaux, qui dépendent essentiellement de leurs caractéristiques mécaniques et thermiques

(la rigidité, la densité, et la température de fusion), sont généralement divisés en quatre catégories principales :

• les métaux• les plastiques• la céramique

• les composites

LES MATERIAUX COMPOSITES

UNIVERSITE DE TEBESSALES COMPOSITES

Alliages à base de fer• Les alliages à base de fer (aciers et fontes) jouent et

continuent de jouer un rôle capital sur le plan technologique.

• Ils constituent en masse près de 90 % de la production mondiale de matériaux métalliques

• Ils ont un fort module d’élasticité et une forte limite élastique

LES METAUX


• Les matériaux composites disposent d'atouts importants par rapport aux matériaux traditionnels.

• Ils apportent de nombreux avantages fonctionnels : légèreté, résistance mécanique et chimique,

maintenance réduite, liberté de formes,tenue aux chocs et au feu.

• Ils offrent une meilleure isolation thermique ou phonique


Caractéristiques des composites


Un composite est une combinaison d’au moins de deux matériaux non miscibles qui donnent un nouveau matériaux de propriétés meilleures que celles des constituants considérés à parts.


Les renfortsLes fibres de verreLes fibres de carbone Les fibres de polymèreLes fibres métalliques Les fibres céramiques

La matrice les résines époxy

les polyamides

les résines phénoliques

Constituants des composites


+ =

Renfort (Fibres) Résine Composite



• Automobile

• Aéronautique: avions et navettes spatiales

• Bâtiment

• Electricité

• Equipements industriels

• Equipements de sport et loisirs

• Médecine


Domaines d’application


Ailes d’un avion de chasse

À base de composite époxy /carbone


Domaines d’application

Formule 1

Structure en composite


Matrice

Granulat Fortron-PPS • Grande résistance thermique• Excellente résistance aux produits chimiques • Grande rigidité, dureté et résistance aux chocs • Résistance aux flammes

Fabrication de feuilles

Granulat Fortron


ETAPE 1

fabrication de feuilles



Renfort

Tissu en fibre de carbone • Grande résistance à la température

• résistance mécanique rigidité, dureté et résistance aux chocs

dans une presse à haute pressionet à haute température en un composite de dimensions stables et extrêmement résistant.

ETAPE 2

fabrication du composite



ETAPE 3

fabrication du composite

Les panneaux composites sont préchaufféset usinés ensuite sous pression et à haute température à la forme souhaitée.



ETAPE 4

Montage sur l’ail d’avion

L’élément de construction fini est monté aux emplacements prévus



Partie avant de l’aile en composites dans l’Airbus A 340-500/600


ENERGIES RENOUVELABLES

UNIVERSITE DE TEBESSA Énergies Renouvelables

gratuite à l’exploitation

ENERGIEinépuisable

locale

Echologique

Très peu polluante

Développement durable

Les différentes techniquesLe rayonnementsolaire...

...peut être converti en... ...grâce...

Chaleur

Électricité

Biomasse

À des capteurs solaires thermiques

- À des modules photovoltaïques (photopiles) - À une éolienne

À une chaudière bois


modules photovoltaïques

Principe

La lumière du soleil peut être directement transformée en électricité par des panneaux photovoltaïques, sans pièces tournantes ni bruit. L'électricité produite peut être soit stockée dans des batteries, soit convertie par un onduleur pour être distribuée aux normes sur le

réseau.


Le toit solaire de la Floriade (USA) est une centrale solaire de 2,3 MWc raccordée au réseau. Les 19.000 panneaux photovoltaïques de Siemens couvrent un espace d'exposition de près de 3 hectares.


Énergie éolienne

Une éolienne est un dispositif qui utilise la du vent. Cette force peut être utilisée mécaniquement (dans le cas d'une éolienne de pompage), ou produire de l‘ELECTRICITE (dans le cas d'un aérogénérateur).

Types d’éolien

Éolien industriel

Petit éolien


Le solaire thermiqueSes principales applications :

la production d’eau chaude sanitaire (individuel et collectif),

le chauffage des habitations

le chauffage des piscines

RCapteur solaire

Circulateur

Ballonde

stockage

Régulation

Eau froide

Echangeur

Eau chaude


La biomasse énergieLa biomasse (ensemble de la matière végétale) c’est une véritable réserve d’énergie, captée à partir du soleil grâce à la photosynthèse. La biomasse peut produire de l’énergie par combustion dans une chaudière. Elle peut aussi produire par méthanisation du biogaz, qui sera converti en énergie. Des procédés permettent aussi la production de biocarburants à partir de colza ou de betteraves (diester, méthanol…)

Biomasse sècheLe bois de feu .Biomasse humideLes déchets organiques d'origine agricole -agro-alimentaire ou urbaine (déchets verts, ordures ménagères…), la biomasse peut être transformée en énergie ou en engrais.


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