résistance des mathériaux

résistance des mathériaux

La résistance des matériaux Déroulement de l’expérience : L’année dernière nous avons construit des fusées dans le cadre du club scientifique du collège avec planète science. Lors de la campagne de lancement qui a eu lieu la base militaire de Biscarosse, nous avons assisté à de nombreux vols balistiques : la fusée retombe plus rapidement qu’elle n’est montée car un problème technique inattendu a empêché le parachute de sortir.

En observant les fusées ayant subi ces vols, nous avons remarqué que l’état de la fusée variait selon le matériau utilisé pour le orps (les fusées que nous avons observé à ce moment-là ne montait pas à plus d fusées en aluminium dommage (ce qui n’é alors que les fusée u étaient en de si petit Swape nextp g ns remarqué que les erne sans aucun y avait à l’intérieur), inyle) de 1 mètre raient dans une boite à chaussure pour le retour. Aussi nous avons pensé à étudier ce qui pouvait influencer la cohésion de la matière.

Nous supposons que la structure interne à l’échelle molécula Swipe to page moléculaire et microscopique est ce qui conditionne la résistance es matériaux mais nous savons aussi que les différentes impuretés peuvent changer la résistance. Nous

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avons choisi de travailler sur les cristaux car c’est une structure très régulière qui donc est plus facile pour essayer de comprendre les lois qui sont appllquees. Il nous faut donc créer des cristaux pour pouvoir les étudier.

Monsieur Poisson (un ancien chercheur en chimie) nous a aidé pour la réalisation du projet tout au long de l’année et nous a proposé d’utiliser le fait que la matière est plus soluble dans un liquide chaud que dans un liquide froid. Dans un premier temps, il nous faut des germes, ils sont obtenus à partir une solution saturée qu’on laisse s’évaporer. Ensuite la machine utilise un circuit de thermostats nous permet de descendre progressivement la température dans la machine de 400c à 200c.

Dans un bécher à Flntérleur nous avons une solution sursaturée à 400c. Grâce à un moteur avec une roue décentrée, il y a une plaque qui monte et qui descend progressivement ? raison de 1 aller-retour toutes les 5 secondes, ce qui permet d’éviter tout mouvement brusque de la solution. Au fur et ? esure que la températur 2 mesure que la température descend, la matière se condense autour du germe accroché sur la plaque. Nous avons cherché des laboratoires pour tester nos cristaux et leur résistance.

L’organisation faite de la science nous a mis en contact avec le laboratoire de l’IUT Orsay et madame Berdin- Méric qui nous a envoyé des cours pour que nous puissions mieux comprendre la structure des cristaux et les types de déformations (élastique, plastique et de scission) . Nous avons appris que les liaisons covalentes et Van Der Waals sont à l’origine de leur structure. Mais en découvrant ces cour nous nous sommes rendu-compte que les cristaux de par leur structure très organisée ont une très grande résistance.

Contrairement aux polymères où la structure ne se fait que pars des liaisons Van der Waals et qui donc sont moins résistant ce qui est le cas du PVC. Par ces cours nous savons que nous cherchons un matériau ductile mais avec un seuil de plasticité élevé. Car un matériau dur se cassera rapidement quand on mettra sous effort. La machine de traction nécessite des éprouvettes d’une forme précise que nous ne pouvons pas créer avec notre machine. On a pu fai 3 des éprouvettes d’une forme précise que nous ne pouvons pas créer avec notre machine.

On a pu faire des tests avec de l’aluminium et différents plastiques. Nous avons aussi compris pourquoi les métaux comme l’aluminium sont passés au four. En effet les métaux sont des assemblages de différents cristaux, les faire rester à des températures élevées leur permet de s’assembler en de plus gros et donc avoir une meilleure résistance. Madame Berdin-Méric nous a parlé d’une machine qui mesure la micro-dureté que l’on pourrait utiliser si nos cristaux étaient lats.

Après avoir polis les cristaux, le 14 avril nous sommes allés au laboratoire. Cette machine appuie avec une pression connue sur l’objet et un logiciel à partir de la tailles de l’empreinte laissé par la pointe de diamant nous donne la taille de la déformation plastique et de la micro-résistance grâce au module de Young (car on mesure la déformation plastique) et à la loi de la dureté de Vickers. Les résultats obtenus sont différents d’un point de mesure à l’autre mais on pense que c’est dû au fait que les cristaux n’étaient pas parfaitement plat 4