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la stress rendement ou limite d'élasticité un matériau ductile Il est défini dans la science des matériaux que la valeur de tension à laquelle le matériau commence à déformer plastiquement, allant de comportement élastique réversible à un comportement plastique Il caractérise par le développement des déformations irréversibles qui ne sont pas en raison de l'absence de sollicitation. Dans le cas des Etats tension multiaxiale, la limite élastique désigne la combinaison des composantes de tension dans le matériau qui détermine la condition de rendement: les points de rendement sans fin décrivent, dans l'espace de tensions , une surface dudit surface d'élasticité.

La connaissance de la limite élastique d'un matériau est d'une importance fondamentale dans la conception d'un composant ou d'un artefact, car elle marque généralement la valeur limite de la charge à laquelle le composant ou l'artefact peut résister. Une telle connaissance est également important pour le contrôle de nombreuses techniques de production de matériaux tels que forgé, laminage et moulage.

définitions

Il est souvent difficile de définir avec précision le rendement en raison de la grande variété de comportements exposés par des matériaux réels. En outre, il existe plusieurs définitions possibles de rendement. La définition conventionnelle la plus largement utilisée, cependant, se réfère à la définition suivante:

force de rendement
Il est la valeur de la tension associée à une déformation plastique irréversible de 0,2%, obtenue à partir de la courbe contrainte-déformation pour un essai de traction sur une éprouvette de matériau de forme normée. La contrainte de rendement est généralement indiquée par le symbole ou le symbole (Dérivé de l'indice 'Anglais limite d'élasticité).

Vous avez également les définitions suivantes:

limite élastique vrai
La plus basse valeur de la tension par rapport à laquelle la dislocations Ils sont activés. Cette définition est rarement utilisée et parce que les dislocations sont activés à des valeurs très faibles de tension, et parce qu'il est très difficile de sa détection expérimentale.
limite de proportionnalité
Le point auquel la courbe de contrainte-déformation dévie de la trajectoire linéaire de La loi de Hooke et il devient non-linéaire.
limite élastique
La plus basse valeur de la tension à laquelle on peut mesurer la déformation permanente. Cette mesure nécessite une procédure de chargement et de déchargement et sa précision dépend en grande partie sur les instruments de mesure et la capacité de l'opérateur. pour élastomères, comment pneus, la limite d'élasticité est nettement supérieure à la limite de proportionnalité.
point de rendement plus élevé et le point d'écoulement inférieur
Certains métaux ductiles, tels que l'acier au carbone, présentent deux points de rendement. Leur comportement est sensiblement linéaire jusqu'à la limite d'élasticité supérieure. Par la suite montrer un saut rapide à une valeur de tension inférieure, le point de rendement plus faible dans ce ingénierie structurale Il est considéré comme une valeur de référence conservatrice.
le stress de retour
Il représente le centre de la courbe de limite d'élasticité, ce qui dans le cas de matériaux de Von Mises, est représenté par une ellipse sur le plancher de Heigh Westergard. La contrainte arrière est définie par un tenseur.
force de rendement
Essai de traction: courbe contrainte-déformation.
1: True limite élastique
2: limite de proportionnalité
3: limite élastique
4: Rendement point

La surface d'élasticité

Dans les modèles mathématiques de la plasticité, la surface de rendement a la représentation suivante

en termes d'une fonction d'élasticité employé des composants génériques de l'état de contrainte en correspondance de la condition de rendement.

icône Loupe mgx2.svg Le même sujet en détail: plasticité Théorie.

Le phénomène du rendement représentatif, à un niveau macroscopique, des phénomènes qui sont expliqués au niveau microscopique, à l'échelle du matériau cristallin, la construction rationnelle de la fonction de rendement devrait procéder à partir des résultats de l'état solide physique. Par exemple, dans métaux, à travers l'étude du mode de propagation des dislocations dans le réseau cristallin et du comportement des grains individuels, il faut caractériser le comportement macroscopique des agrégats cristallins dont les métaux sont formés, ce qui conduit à une meilleure compréhension du comportement plastique de ceux-ci. Ce programme, cependant, est loin d'être complète: qui est, à ce stade de la recherche ne sont pas des théories complètes encore disponibles et consolidées qui conduisent à une construction rationnelle de la fonction de rendement.

Manquant une telle théorie microscopique, la surface de rendement peut donc être construite que de façon empirique, en attribuant la fonction de rendement de manière empirique à la seule condition qui en résulte sont envisagées en bon accord avec les données expérimentales. Sur cette approche est la stratégie basée critères de force, et en particulier des critères de résistance des matériaux ductiles.

icône Loupe mgx2.svg Le même sujet en détail: critères de force, Tresca Critère et critère de rendement Von Mises.

Facteurs influant sur la limite d'élasticité

force de rendement
contrainte-déformation des métaux ductiles courbe

La valeur de la limite d'élasticité dépend à la fois le taux de déformation (vitesse de déformation) ou, de façon plus significative, par la température à laquelle la déformation se produit. Alder et Philips en 1954 a révélé que la corrélation entre la contrainte d'écoulement et la vitesse de déformation (à température constante) a été bien décrite par une loi de la forme suivante

où C est une constante et m est le coefficient de vitesse de déformation. Ce coefficient de sensibilité augmente avec l'augmentation de la température, et les matériaux pour lesquels le m atteint des valeurs supérieures à ~ 0,5 ont tendance à présenter des phénomènes de superplasticité.

Plus tard dans le travail de Alder et Philips, il a été d'autres propositions et équations plus complexes qui prennent en compte simultanément les deux facteurs de température et de la vitesse de déformation:

Dans ce α et A sont des constantes tandis que Z est un facteur de compensation souvent décrite par le paramètre Zener-Hollomon:

où QHW Il appartient à l'énergie d'activation de déformation thermique et T est la température absolue.

bibliographie

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  • Manuel de l'ingénieur, engineershandbook.com.

Articles connexes