Allongement et résistance à la traction du caoutchouc

John D

Allongement et résistance à la traction du caoutchouc


Je veux faire quelques expériences sur une feuille de caoutchouc néoprène (ex. Fournisseur ). Lorsque je suis allé commander la feuille, j’étais confus car l’allongement indiqué et la résistance à la traction pour toutes les tailles de feuilles (avec différentes épaisseurs) sont les mêmes.

La résistance à la traction est définie par la force par unité de section transversale, donc si l’épaisseur change, la résistance à la traction ne devrait-elle pas changer? Ou est-ce que je manque quelque chose ici?

Réponses


 theNamesCross

Ils spécifient la résistance à la traction ultime et le% d’allongement du caoutchouc nitrile (propriétés définies par la courbe contrainte-déformation du matériau). La résistance à la traction ultime définit la contrainte à la rupture. De même, le% d’allongement définit la déformation à la rupture.
Toutes les tailles ont les mêmes propriétés de matériau (c’est-à-dire la résistance à la traction et l’allongement), mais chaque taille échouera à une force appliquée différente (car chaque taille a une aire de section transversale différente).

La résistance à la traction est une propriété du matériau (dans ce cas, le caoutchouc nitrile) – elle est constante et ne dépend pas de la forme du corps du matériau. Ce concept est souvent confondu car les essais de traction sont utilisés pour déterminer la résistance ultime à la traction: une force croissante (

F

) est appliqué à un échantillon de matériau (dont la section transversale est connue,

UNE o

) jusqu’à l’échec. Le changement de longueur est également enregistré à la rupture, où% d’allongement définit le rapport d’allongement à la rupture (

L F une je l u r e

) à la longueur d’origine (

L o

).

σ u t = F F a i l u r e UNE o et % allongement = L F a i l u r e L o

σ u t = F F une je l u r e UNE o et % allongement = L F une je l u r e L o


En revanche, la contrainte appliquée est différente pour chaque taille (épaisseur et largeur) car leurs surfaces en coupe (

UNE s je z e = t × w

) sont différents. Si la contrainte appliquée est supérieure à la résistance à la traction ultime ( si: σ a p p l i e d > σ u t

si: σ une p p l je e > σ u t

), le matériau échouera **. Des tailles plus grandes entraînent une diminution des contraintes appliquées et sont capables de transmettre plus de force avant la défaillance.

σ a p p l i e d = F a p p l i e d UNE s i z e

σ une p p l je e = F une p p l je e UNE s je z e

Le facteur de sécurité (

F O S

) compare la contrainte appliquée aux critères de rupture . Notez que lorsque

F O S = 1

, le matériau échoue car la contrainte appliquée est égale aux critères de rupture. Les ingénieurs utilisent des facteurs de sécurité importants pour garantir que les contraintes de conception restent inférieures aux critères de défaillance. Dans cet exemple:

F O S = σ u t σ s i z e

F O S = σ u t σ s je z e


** Pour être complet, les matériaux échouent selon différents critères de défaillance, mais les concepts discutés sont également applicables.


 Joseph Hankel

Ce qu’ils rapportent, c’est la résistance à la traction ultime, qui est un rapport constant (entre la force et la section transversale) pour tout matériau indépendant de la géométrie. Si la section transversale augmente, la force maximale que le morceau de caoutchouc peut supporter avant de se briser doit augmenter en conséquence. Cela ne rend pas le matériau plus résistant car la résistance est le rapport et non la quantité de force qu’il peut supporter.

 

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