Essai traction

Présentation :

Un fabricant de cadre de vélo désire concevoir un vélo pour renouveler son catalogue, moderniser ses designs et élargir sa clientèle potentielle. Dans ce cadre il charge une équipe de comparer les caractéristiques de vélos concurrents pour déterminer le matériau optimal pour un vélo d’utilisation citadine et grand public. L’accent est mis, dans un premier temps, sur la rigidité. Pour cela l’équipe extrait des cadres concurrents des éprouvettes et les soumet à un test de traction.

Vérification condition d’essai :

Dans un premier temps nous devons vérifier qu’en appliquant un effort maximal de 1600N, l’essai reste dans le domaine élastique du matériaux.On vérifie donc si le quotient de la force exercée sur la surface en mm est inférieur à la limite élastique.

Mesures expérimentales sur éprouvettes non instrumentées :

Après avoir disposé les éprouvettes sur le banc de traction et régler les comparateurs (fidélité, surface plane). On effectue les mesures de l’étirement de l’éprouvette en fonction d’une force et on reporte les valeurs dans un tableur informatique. Grâce à ces valeurs on peut calculer l’allongement relatif ε ainsi que la contrainte σ.

Grâce à ces informations on peut tracer la courbe σ=f(ε) pour ainsi déterminer le module d’Young E. On observe que la courbe forme une droite où on peut relever le coefficient directeur équivalent à E. E≈58471 pour l’aluminium et E≈53111 pour l’acier. Les écarts peuvent être dus au manque de précision des comparateurs, à un mauvais réglage de l’appareil ainsi qu’au nombre de chiffres significatifs dans le tableau et au positionnement de la droite permettant de définir le module d’Young.

Le module d’Young est donc un marqueur de la rigidité, nous pouvons donc choisir l’aluminium pour des cadres de vélo car son module d’Young est plus important.

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