Etude des propriétés physiques et mécaniques de matériaux ...

Chapitre 2
4. COMPORTEMENT MECANIQUE DES MEULES
4.1. Comportement mécanique à température ambiante
4.1.1. Module d’élacticité
Le module d’élasticité des meules a été déterminé par une méthode basée sur la fréquence de
vibration d’un barreau sur des éprouvettes parallélépipédiques de dimensions 10x15x113 mm 3 . Les
résultats obtenus correspondent à la moyenne obtenue pour 5 éprouvettes testées. Le module de Young
s’exprime par la relation suivante :
3
2
0,94642 m L
f T( , w )
E
b
w
L
où m est la masse de l’éprouvette, b sa largeur, L sa longueur, w son épaisseur, f sa fréquence de
résonance et T un facteur correctif fonction du coefficient de Poisson et du rapport w/L donné par :
T
2
4
2 w
2 4 8,34 1 0,02023 2,173
w w L
1 6,585 1 0,0752 0,8109 0,868
L
L
w
1 6,338 1 0,14081 1,536
L
4
2
(2.5)
(2.6)
4.1.2. Ténacité
Les mesures du facteur d'intensité de contrainte critique (K IC ) ont été réalisées sur des éprouvettes
de flexion entaillées (SENB) de dimensions 10x15x113 mm 3 . Une entaille de 6 mm de profondeur (a)
et de 0,4 mm d’épaisseur est réalisée sur les éprouvettes destinées à ces essais. La profondeur de
l’entaille est mesurée à l’aide d’un microscope optique. Un montage de flexion 4 points est utilisé avec
L = 90 mm et l = 45mm. La vitesse de la traverse est de 1mm/min. Les valeurs de la charge à la
rupture sont relevées. A partir de la valeur de la charge à la rupture et des dimensions des éprouvettes,
on calcule K IC (unité : MPa m ) à l'aide de la formule suivante :
K
IC
3 Pf
L l
a Y
(2.7)
2
2 BW
où P f est la charge à la rupture en N et Y un facteur géométrique dépendant des dimensions des
éprouvettes. L, l, B, W, a sont des dimensions de l'éprouvette. Y dépend de la valeur du rapport a/W
(noté x). Pour 0,15 < x < 0,55, l’expression suivante est utilisée pour calculer Y :
Y x x x x
4 3 2
24,80 23,17 12,97 2,47 1,99
(2.8)
Ces essais sont réalisés avec une machine d’essai mécanique Schenck. Pour chaque matériau, 5
éprouvettes sont testées.
4.1.3. Contrainte à la rupture
Les mesures de contrainte à la rupture sont réalisées avec une machine d’essai mécanique
Schenck, en flexion 4 points, avec un équipage de distances entre appuis L = 90 mm et l = 40 mm.
Pour chaque matériau, 5 éprouvettes de dimensions 10x15x113 mm 3 sont testées. La vitesse de la
Cette thèse est accessible à l'adresse : http://theses.insa-lyon.fr/publication/2005ISAL0111/these.pdf
© [E. Xolin], [2005], INSA de Lyon, tous droits réservés
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