Fatigue (matériau)

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Ci joint la page Wikipédia de la propriété: Fatigue (matériau). Cette page nous servira seulement à décrire la mesure de la fatigue d'un matériaux et donner des résultats sur différents matériaux.

Définition

Méthode de mesure

Principe

Afin d'obtenir tous ces résultats, nous utilisons la manipulation introduite par August Wöhler courant XIXème siècle. On sollicite notre matériau avec démarche de flexion/rotation sur une longue période; on pourra, par la suite, obtenir une courbe de la contrainte (σ) en fonction du nombre de cycles.

La contrainte σ étant donnée par:

avec:

  • F: la charge appliquée
  • S: la surface de l'éprouvette

On peut réécrire la contrainte comme:

avec:

  • l: la longueur de l'extrémité au centre de l'éprouvette
  • D: le diamètre de l'éprouvette en son centre.

Description matériel

Lors de la manipulation nous allons utiliser une éprouvette cylindrique en aluminium

Schéma d'une éprouvette cylindrique.

Définition du graphe de connaissance

GrapheFatigue(matériau).png

Ci-dessus le graphique de connaissances RDF pour une mesure d'un échantillon de fer. Les seuls changements pour d'autres mesures seront les valeurs.

Vocabulaire

Base

BASE <https://data.escr.fr/wiki/Fatigue_(matériau)>

Préfixes

PREFIX xsd: <http://www.w3.org/2001/XMLSchema#>
PREFIX daapProp: <http://daap.eu/wiki/Property:>
PREFIX wd: <http://www.wikidata.org/entity/>
PREFIX rdf: <http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#>
PREFIX rdfs: <http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#>

Propriétés

ProtocolMeasureAlFatigue
<ProtocolMeasureAlFatigue> rdf:type rdfs:Class.

Ceci est le protocole de mesure de la fatigue de l'aluminium

ProtocolMeasureFatigue
<ProtocolMeasureFatigue> rdf:type rdfs:Class.

Protocole de mesure tout type de matériaux.

MeasureAlFatigue
<MeasureFeFatigue> rdf:type rdfs:Class.

Mesure fatigue aluminium.

MeasureFatigue
<MeasureFatigue> rdf:type rdfs:class.

Mesure fatigue échantillon.

eprouvette
<eprouvette> rdf:type rdfs:class.

Mesure éprouvette.

date
<date> rdf:type rdf:property.

Date à laquelle les mesures ont été faites.

protocol
<protocol> rdf:type rdf:property.

Protocole mit en place pour les différentes mesures.

cycle_frequency
<cycle_frequency> rdf:type rdf:property.

La fréquence de cycle en Hz.

cycle_number
<cycle_number> rdf:type rdf:property.

Nombre de cycles jusqu'à la rupture.

time_until_break
<time_until_break> rdf:type rdf:property.

Temps jusqu'à la rupture du matériau.(la plupart du temps étant en minutes)

value
<value> rdf:type rdf:property.

Valeur de la contrainte d'essai en MPa.

tensile_strength
<tensile_strength> rdf:type rdf:property.

Résistance à la traction en MPa.

elasticity_limit
<elasticity_limit> rdf:type rdf:property.

Limite d'élasticité en MPa.

length
<length> rdf:type rdf:property.

Longueur de l'éprouvette de son extrémité à son centre en mètre.

fatigue_strength
<fatigue_strength> rdf:type rdf:property.

Résistance à la fatigue en 107 cycles en MPa.

tensile_strength_mat
<tensile_strength_mat> rdf:type rdf:property.

Résistance à la traction en MPa.

fatigue_ratio
<fatigue_ratio> rdf:type rdf:property.

La limite de fatigue par rapport à la résistance à la traction.

Résultats

Prise de mesures

  • Aluminium
<Protocol_Measure_Al_Fatigue> a <ProtocolMeasureAlFatigue>;
         daapProp:item wd:Q663;
         <date> "2020-01-21"^^xsd:date ;
         rdf:material "eprouvette"@fr.

<Measure_Al_1> a <MeasureAlFatigue>;
        <protocol> <Protocol_Measure_Al_Fatigue>;
        <cycle_frequency> 60;
        <cycle_number> 5588;
        <time_until_break> "00:01:35"^^xsd:time;
        <value> "339,97"^^xsd:decimal.
<eprouvette> 
        <tensile_strength> 395;
        <elasticity_limit> 220;
        <length> "0,028"^^xsd:decimal.


<Measure_Al_2> a <MeasureAlFatigue>;
        <protocol> <Protocol_Measure_Al_Fatigue>;
        <cycle_frequency> 60;
        <cycle_number> 10235;
        <time_until_break> "00:02:54"^^xsd:time;
        <value> "284,05"^^xsd:decimal.
<eprouvette>
        <tensile_strength> 395;
        <elasticity_limit> 220;
        <length> "0,025"^^xsd:decimal.


<Measure_Al_3> a <MeasureAlFatigue>;
        <protocol> <Protocol_Measure_Al_Fatigue>;
        <cycle_frequency> 60;
        <cycle_number> 11824;
        <time_until_break> "00:03:21"^^xsd:time;
        <value> "277,99"^^xsd:decimal.
<eprouvette>
        <tensile_strength> 395;
        <elasticity_limit> 220;
        <length> "0,027"^^xsd:decimal.


<Measure_Al_4> a <MeasureAlFatigue>;
        <protocol> <Protocol_Measure_Al_Fatigue>;
        <cycle_frequency> 60;
        <cycle_number> 22824;
        <time_until_break> "00:06:28"^^xsd:time;
        <value> "256,94"^^xsd:decimal.
<eprouvette>
        <tensile_strength> 395;
        <elasticity_limit> 220;
        <length> "0,027"^^xsd:decimal.


<Measure_Al_5> a <MeasureAlFatigue>;
        <protocol> <Protocol_Measure_Al_Fatigue>;
        <cycle_frequency> 60;
        <cycle_number> 101353;
        <time_until_break> "00:28:43"^^xsd:time;
        <value> "235,45"^^xsd:decimal.
<eprouvette>
        <tensile_strength> 395;
        <elasticity_limit> 220;
        <length> "0,027"^^xsd:decimal.
  • Autres matériaux
<Protocol_Measure_Fatigue> a <ProtocolMeasureFatigue>;
         <date> "2020-01-21"^^xsd:date ;
         rdf:material "eprouvette"@fr.

<Measure_Acier_Carbone_> a <MeasureFatigue>;
        <protocol> <Protocol_Measure_Fatigue>;
        <fatigue_strength> 193;
        <tensile_strength_mat> 415;
        <fatigue_ratio> "0,46"^^xsd:decimal.

<Measure_Titane_1> a <MeasureFatigue>;
        <protocol> <Protocol_Measure_Fatigue>;
        <fatigue_strength> 193;
        <tensile_strength_mat> 345;
        <fatigue_ratio> "0,56"^^xsd:decimal.

<Measure_Titane_2> a <MeasureFatigue>;
        <protocol> <Protocol_Measure_Fatigue>;
        <fatigue_strength> 373;
        <tensile_strength_mat> 740;
        <fatigue_ratio> "0,5"^^xsd:decimal.

<Measure_Laiton> a <MeasureFatigue>;
        <protocol> <Protocol_Measure_Fatigue>;
        <fatigue_strength> 105;
        <tensile_strength_mat> 365;
        <fatigue_ratio> "0,28"^^xsd:decimal.

<Measure_Aluminium_1> a <MeasureFatigue>;
        <protocol> <Protocol_Measure_Fatigue>;
        <fatigue_strength> 48;
        <tensile_strength_mat> 110;
        <fatigue_ratio> "0,44"^^xsd:decimal.

<Measure_Aluminium_2> a <MeasureFatigue>;
        <protocol> <Protocol_Measure_Fatigue>;
        <fatigue_strength> 80;
        <tensile_strength_mat> 155;
        <fatigue_ratio> "0,52"^^xsd:decimal.

Commentaires

Éprouvette en aluminium

ContrainteEssai NbCycle Temps
339.97 5588 00:01:35
284.05 10235 00:02:54
277.99 11824 00:03:21
256.94 22824 00:06:28
235.45 101353 00:28:43
22:15:47 23/11/2024 -- Actualiser -- Durée de la requête :0.028s -- CSV


Courbe de la contrainte d'essai en fonction du nombre de cycles jusqu'à la rupture

Autres Matériaux

ResistanceFatigue ResistanceTraction RapportFatigue
193 415 0.46
48 110 0.44
80 155 0.52
105 365 0.28
193 345 0.56
373 740 0.5
22:15:47 23/11/2024 -- Actualiser -- Durée de la requête :0.026s -- CSV
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