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Les bois une grande classe de matériaux d ? ingénierie Bernard THIBAUT CNRS CLes matériaux d ? ingénierie CMatériaux constructifs ? Un matériau désigne toute matière utilisée pour réaliser un objet ? Les matériaux constructifs permettent de résoudre les problèmes mécaniques de la fabrication et de l ? usage futur de l ? objet ? Ils sont fournis sous forme d ? éléments de matériau ?? blocs briques dont les dimensions sont du même ordre de grandeur ?? pro ?lés poutres dont une dimension est bien plus grande que les deux autres ?? plaques dont une dimension est bien plus petite que les deux autres ? Les premiers matériaux de l ? humanité étaient naturels ?? Matériaux géologiques pierres argiles ? ?? Matériaux du vivant os arêtes nacre bois liège ivoire ? ? Puis des matériaux de synthèse sont apparus ?? Céramiques dès la ma? trise du feu cuisson des argiles ?? Métaux après le contrôle des hautes températures ? ge du bronze puis du fer ?? Polymères matières plastiques à l ? ère industrielle CGrandes familles chimiques de matériaux ? Il existe trois grandes familles de nature chimique ?? Les matériaux minéraux verres céramiques ? ?? Les matériaux métalliques métaux et alliages comme l ? acier le laiton le dural ? ?? Les matériaux organiques polymères ? Propriété Matériaux métalliques Matériaux minéraux Matériaux organiques Densité en t m à à à Résistance à la chaleur Forte Très forte Faible Conduction thermique W m K à à à Conduction électrique Très conducteur Très isolant Très isolant Amortissement Très faible à faible Très faible à faible Fort Résistance à la corrosion Faible Forte Très forte Expansion thermique Forte Faible Très forte Comportement mécanique Elastique-plastique Elastique-fragile Visco-élastique Charge Charge Charge Déformation Déformation Déformation Temps CStructure physique des matériaux Il existe plusieurs grandes familles de structure physique ?? Les matériaux homogènes isotropes ?? Les matériaux cellulaires comme les mousses isotrope et les nids d ? abeille Nida anisotrope ?? Les matériaux composites isotopes béton ou anisotropes béton armé Résistance Densité Transverse Résistance Densité Déformation Comportement d ? un métal isotrope en compression Deux directions contrastées du nid d ? abeille Déformation Comportement d ? un Nida anisotrope en compression En rouge comportement dans la direction transverse En bleu comportement dans la direction longitudinale CLes matériaux composites Les familles de composites ?? Composites à ?bre de verre de carbone de kevlar ? ?? Composites à agrégats béton panneaux de particules ? ?? Composites multicouches isolation emballage ? Transverse Résistance Densité Déformation Deux directions contrastées du composite à ?bre Comportement d ? un composite à ?bre en traction En rouge comportement dans la direction transverse En bleu comportement dans la direction longitudinale CStructure et composition chimique des bois Un matériau cellulaire de type nid d ? abeille ? La matière de base des parois cellulaire composite à ?bre ? La matrice du composite mélange de polymères dopé mm Transverse m Transverse nm Transverse Lignine Glucomanane Xylane Cellulose Petites molécules Nid d ? abeille Composite à