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  • Mécanique de la rupture KIc
  • Éprouvette avec fissure artificielle

Mécanique de la rupture KIc

La ténacité à la rupture KIc est une valeur caractéristique importante pour les matériaux métalliques dans les applications critiques de sécurité, telles que la construction aéronautique, les constructions de centrales mais
aussi la construction automobile.

La détermination de la ténacité à la rupture s'effectue avec une éprouvette dans laquelle une fissure artificielle a été introduite. Cette éprouvette est chargée jusqu'à la rupture. La ténacité à la rupture KIc est ensuite déterminée à partir d'une courbe de force-déformation et de la longueur de rupture. La norme ASTM E 399 prescrit ici comment réaliser l'essai.

L'essai en deux parties peut être efficacement réalisé sur un vibrophore Zwick puis une machines d'essais des matériaux. Le procédé mécanique de fabrication d'entaille initie la formation d'une fissure, qui est ensuite soumise à sollicitation cyclique. L'oscillation nécessaire à la fabrication d'une fissure définie s'effectue très rapidement à cause de la haute fréquence; elle s'effectue également manière de manière très reproductible en raison de la grande sensibilité de la fréquence de résonance à la fissuration.

La géométrie éprouvette la plus fréquemment utilisée est représentée en figure 1. L'éprouvette est désignée comme éprouvette compacte ou éprouvette CT (angl. compact tension). La charge est appliquée dans les trous via une pointe. Une sollicitation mixte de traction/flexion est alors obtenue.

Des éprouvettes de flexion plus communément appelées éprouvettes SENB (figure 2) seront également utilisées à côté des éprouvettes CT. Le mode de sollicitation est idéalement approprié aux éprouvettes de flexion, mais l'éprouvette CT est plus intéressante à cause de ses dimensions réduites. Les photos illustrent bien le procédé.

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