Essai de flexion par choc sur éprouvette entaillée Charpy

L'essai de flexion par choc sur éprouvette entaillée Charpy a pour but de mesurer la résistance d'un matériau à la rupture brutale.



Catégories :

Science des matériaux - Mesure physique - Métrologie - Essai mécanique

Page(s) en rapport avec ce sujet :

  • Essai de flexion par choc sur éprouvette entaillée Charpy. L'essai de flexion par choc sur éprouvette entaillée Charpy a pour but de mesurer la résistance... (source : michel.baehrel.pagesperso-orange)
  • L'annuaire de recherche IndustryStock propose toujours plus de résultats relatifs à Essai de flexion par choc sur éprouvette entaillée Charpy. (source : industrystock)
  • Welcome to the Facebook Community Page about Essai de flexion par choc sur éprouvette entaillée Charpy, a collection of shared knowledge concerning Essai de ... (source : fr-fr.facebook)
Un mouton pendule Charpy (le couteau est en position basse).

L'essai de flexion par choc sur éprouvette entaillée Charpy a pour but de mesurer la résistance d'un matériau à la rupture brutale. Il est souvent nommé essai de résilience Charpy ou même essai Charpy. Il porte le nom de l'ingénieur français Georges Charpy (1865-1945) qui en fut un des principaux théoriciens et promoteurs. Il mit surtout au point la machine qui sert à réaliser l'essai et qui est nommée Mouton Charpy.

Histoire

Le premier à avoir introduit la notion de mesure de la force résiduelle indispensable pour obtenir la rupture d'un matériau est l'américain Russel en 1897 (publication à l'American Society of Civil Engineers). Il mit au point en 1896 une machine de rupture ancêtre du mouton pendule actuel. Cependant Russel ne considérait pas la présence de l'entaille sur l'éprouvette comme importante et effectuait l'essentiel de ses essais sans entaille.

En 1897, le français Frémont présenta une machine, à l'occasion d'une publication au bulletin des ingénieurs civils. La force de rupture était mesurée avec un ressort.

Georges Charpy en 1901 proposa le mouton pendule toujours utilisé aujourd'hui. Il effectua aussi une étude particulièrement complète et rigoureuse qui permit de proposer une méthode reproductible et fiable. À la différence de Russel, il considéra la présence de l'entaille comme principale et standardisa sa forme. Son objectif était de classer les matériaux (et surtout les métaux) selon leur résilience. Il n'envisageait pas l'étude du type de rupture (ductilité, fragilité) ce qui est le cas actuellement.

Principe de l'essai

Représentation du mouton-pendule et des hauteur à prendre en compte pour le calcul de l'énergie absorbée.
Gros plan sur le couteau et le porte éprouvette d'un mouton Charpy.

Cet essai est conçu pour mesurer l'énergie indispensable pour rompre en une seule fois une éprouvette préalablement entaillée. On utilise un mouton-pendule pourvu à son extrémité d'un couteau qui sert à développer une énergie donnée au moment du choc. Cette énergie est classiquement, dans le cas de la norme européenne, de 300 joules.

L'énergie absorbée est obtenue en comparant la différence d'énergie potentielle entre le départ du pendule et la fin de l'essai. La machine est pourvue d'index servant à connaître la hauteur du pendule au départ mais aussi la position la plus haute que le pendule atteindra après la rupture de l'éprouvette.

L'énergie obtenue (en négligeant les frottements) est égale à :

K=m\cdot g\cdot h - m\cdot g\cdot h'
  • m : masse du mouton-pendule
  • g : accélération de la pesanteur (environ 9.81 m. s-2)
  • h : hauteur du mouton-pendule à sa position de départ
  • h' : hauteur du mouton-pendule à sa position d'arrivée

La graduation de la machine permet le plus souvent d'obtenir directement une valeur en joule.

Position de l'éprouvette au moment de l'impact avec le couteau du pendule.

L'éprouvette

Dimensions et forme de l'éprouvette Charpy en V.

L'éprouvette est constituée d'un barreau entaillé par usinage en son milieu. La forme d'entaille la plus fréquente est la forme en V (type A dans la norme ASTM) d'une profondeur de 2 mm. Il existe aussi une éprouvette avec une entaille en U (type C dans la norme ASTM).

Les dimensions générales des éprouvettes sont les suivantes :

(Dimensions en mm) Éprouvette en V Éprouvette en U
Longueur 55 55
Hauteur 10 10
Largeur 10 10
Hauteur éprouvette
à fond d'entaille
8 5
Rayon à fond
d'entaille
0, 25 1
Angle de l'entaille 45° Bords parallèles

Normes

  • ASTM E23 : Standard test methods for notched bar impact testing of metallic materials.
Cette norme décrit aussi l'essai de flexion par choc Izod (moins usité que l'essai Charpy).
  • EN 10045-1 : Matériaux métalliques - Essai de flexion par choc sur éprouvette Charpy - Partie 1 : méthode d'essai.
  • EN 10045-2 : Matériaux métalliques - Essai de flexion par choc sur éprouvette Charpy - Partie 2 : vérification de la machine d'essai (mouton-pendule).
  • EN ISO 179-1 : Plastiques - Détermination de la résistance au choc Charpy - Partie 1 : essai de choc non instrumenté
  • EN ISO 179-2 : Plastiques - Détermination de la résistance au choc Charpy - Partie 2 : essai de choc instrumenté

Bibliographie

Recherche sur Amazon (livres) :



Principaux mots-clés de cette page : essai - éprouvette - charpy - pendule - mouton - choc - entaille - énergie - rupture - machine - hauteur - position - flexion - norme - couteau - ingénieur - forme - matériaux - astm - partie -

Ce texte est issu de l'encyclopédie Wikipedia. Vous pouvez consulter sa version originale dans cette encyclopédie à l'adresse http://fr.wikipedia.org/wiki/Essai_de_flexion_par_choc_sur_%C3%A9prouvette_entaill%C3%A9e_Charpy.
Voir la liste des contributeurs.
La version présentée ici à été extraite depuis cette source le 11/11/2010.
Ce texte est disponible sous les termes de la licence de documentation libre GNU (GFDL).
La liste des définitions proposées en tête de page est une sélection parmi les résultats obtenus à l'aide de la commande "define:" de Google.
Cette page fait partie du projet Wikibis.
Accueil Recherche Aller au contenuDébut page
ContactContact ImprimerImprimer liens d'évitement et raccourcis clavierAccessibilité
Aller au menu