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REPUBLIQUE DEMOCRATIQUE DU CONGO MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET UNIVE

REPUBLIQUE DEMOCRATIQUE DU CONGO MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET UNIVERSITAIRE Université Loyola Du Congo / Faculté d’Ingénierie ULC-Icam Protocole de Travail pratique : Essaie de Traction 1. Introduction En science des matériaux, il est indispensable pour un ingénieur mécanicien de connaitre le comportement mécanique des matériaux utilisés pour fabriquer diverses structures. C’est grâce aux essais mécaniques que nous pouvons avoir les données nécessaires pour mener une telle étude. Dans le cadre de notre cours des matériaux, pour mettre en évidence cet aspect de choses, nous nous sommes penchés sur l’étude des propriétés mécaniques de l’aluminium. L’aluminium est un métal très léger dont la densité spécifique est de 2,7g/cm 3, soit environ un tiers de celle de l’acier (7-8 g/cm 3) ou du cuivre (8,96 g/cm 3). L’aluminium est utilisé très majoritairement sous forme d’alliages dont le constituant principal est l’aluminium car d’autres élément d’addition ne représentent que jusqu’à 15% de son poids. Le tableau ci-dessous présente quelques caractéristiques mécaniques de l’aluminium : Options de fabrication Coulée - usinage Résistance à la traction - Rm (MPa) 225 - 275 Résistance à la compression (MPa) 225 - 275 Limite élastique à la traction - Re (MPa) 100 - 130 Limite élastique à la compression (MPa) 100 - 130 Module de Young –E(Mpa) 69000 2. But Dans ce TP, nous allons étudier quelques propriétés mécaniques de l’Aluminium face aux sollicitations de traction et de compression : - Limite élastique - Résistance à la rupture - Module d’élasticité 3. Description des outils et consignes d’utilisation N° Matériel Quantité Utilisation Consignes/observation 1 Eprouvettes en Aluminium 6-10 Matériaux de test 2 Machine de traction/compression et logiciel associé 1 Appliquer les contrainte s de traction et compression aux éprouvettes et recueillir les données 3 Vernier 1 Mesurer les longueurs des éprouvettes Utilisation du pied à coulisse à la place LICENCE PROFESSIONNELLE EN MAINTENANCE INDUSTRIELLE L3/I3/A3 2023 / COURS DE MATERIAUX GROUPE 6 : IRAGI, IRENGE, NDAHE, MUSIKO, SAGESSE Kinshasa, 21/10/2022 REPUBLIQUE DEMOCRATIQUE DU CONGO MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET UNIVERSITAIRE Université Loyola Du Congo / Faculté d’Ingénierie ULC-Icam 4. Travail demandé (description du test) 1. Mesurer les dimensions initiales des éprouvettes 2. Effectuer des essais successifs de traction, avec incrémentation de la contrainte et mesure des dimensions pour déterminer la limite élastique 3. Continuer l’essai de traction jusqu’à la rupture pour déterminer la résistance à la rupture 4. Extraire les résultats et effectuer les calculs des propriétés susmentionnées 5. Déroulement N ° Action Outils utilisés Durée Consignes/observation 1 Mesure des dimensions initiales des éprouvettes Pied à coulisse 10 minutes Être méticuleux et reprendre les mesures pour diminuer la marge d’erreur 2 Installer la machine d’essai de traction et de compression 20KN « WP300 », installer sa machine d’acquisition des données, qui fera le pont entre le pc et l’ordinateur via un câble USB. Lancer l’enregistrement des valeurs avec le logiciel du fabricant « WP300 ». - Machine d’essai - Machine d’acquisition des données - PC 20 minutes S’assurer que la connexion est bien établie et que les données seront enregistrées 3 Monter les éprouvettes sur la machine et effectuer les essais pour déterminer la limite élastique, avec les mesures - Machine d’essai - Machine d’acquisition des données - PC - Pied à coulisse 30 minutes Bien noter les contraintes et mesurer les déformations correspondantes 4 Rompre l’éprouvette à la traction et enregistrer la contrainte appliquée - Machine d’essai - Machine d’acquisition des données - PC - Pied à coulisse 20 minutes Être prudent lors de la rupture 5 Reprendre les étapes 3 et 4 pour la compression - Machine d’essai - Machine d’acquisition des données - PC - Pied à coulisse 50 minutes En raison de l’insuffisance des éprouvettes, nous nous limitons à la traction. 6 6. Mesures/résultats LICENCE PROFESSIONNELLE EN MAINTENANCE INDUSTRIELLE 30mm 22mm 22mm Ø 12mm REPUBLIQUE DEMOCRATIQUE DU CONGO MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET UNIVERSITAIRE Université Loyola Du Congo / Faculté d’Ingénierie ULC-Icam - Contraintes et déformation  5,5 KN → Allongement = 4 mm  6,0 KN → Allongement = 6 mm  6,5 KN → Rupture - Déformation : rapport dimension après essai sur dimension initiale - Observations :  Zone élastique ( <5.5 KN) LICENCE PROFESSIONNELLE EN MAINTENANCE INDUSTRIELLE Figure 3 Ajout des paramètres de l'éprouvette Figure 1 Vue en coupe de l'éprouvette Figure 2 Eprouvette placée à la limite élastique Ø 6mm REPUBLIQUE DEMOCRATIQUE DU CONGO MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET UNIVERSITAIRE Université Loyola Du Congo / Faculté d’Ingénierie ULC-Icam  Zone plastique ( 5.5KN < zone < 6.5KN)  Rupture (>6.5KN) LICENCE PROFESSIONNELLE EN MAINTENANCE INDUSTRIELLE REPUBLIQUE DEMOCRATIQUE DU CONGO MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET UNIVERSITAIRE Université Loyola Du Congo / Faculté d’Ingénierie ULC-Icam i. Compression Mesures pour la compression N° Contraintes1 (KN) Déformations ( mm) Observations2 1 5.5 4mm Zone élastique 2 6.0 6mm Zone plastique 3 6.5 70mm Rupture Résultats pour la compression Limite élastique 5.5 KN Module de Young Résistance à la rupture 6.0 KN 7. Conclusion Dans les métiers techniques et scientifiques, bien comprendre les propriétés des matériaux est essentiel. Ces connaissances aident à sélectionner les bons matériaux, à surveiller le processus de fabrication et de traitement, et à garantir les exigences posées pour un composant. L’essai des matériaux met à disposition les données requises, qui sont à la fois reproductibles et quantifiées avec exactitude. Selon le site officiel de WP300, l’allongement à partir de la quelle l’éprouvette utilisée arrive à la rupture est de 20mm. Avec notre éprouvette on atteint la limite élastique à 4mm et on est dans la zone élastique à 6mm. Dans cette dernière, la rupture est évidente. Ainsi, on pourrait dire, que l’écart est dit à la qualité du matériaux utilisé (Alu dans notre cas). 1 Contraintes : rapport effort sur section 2 Observations : zone élastique, zone plastique, rupture LICENCE PROFESSIONNELLE EN MAINTENANCE INDUSTRIELLE uploads/Industriel/ a3i3l3-g6-materiaux-protocole-tp2-essai-de-trac.pdf