D5 Essais Mécaniques (Flexion et Fibre)

Topique

Les essais mécaniques de ce modèle portent sur deux géométries différentes de ce verre : le verre plat, par un essai de flexion, et la fibre de verre, par un essai de traction directe. Chaque géométrie étant testée différemment, la méthode d'essai n'est pas exactement la même pour l'autre.

L'essai de flexion, en configuration trois ou quatre points, mesure la résistance à la flexion du verre sous forme de plaque. Ce modèle réutilise, pour cet essai, la même méthode de flexion déjà employée, dans le même but, par un autre modèle de cet ensemble, celui qui décrit l'essai de flexion d'une céramique. La difficulté à maintenir une plaque de verre fragile lors d'un essai de traction directe sans que la fixation elle-même n'entraîne une rupture prématurée rend la flexion préférable à la traction directe, pour la même raison qui motive cet essai pour une céramique. Le moment d'inertie plus élevé de la section transversale de l'éprouvette se traduit par une flèche élastique maximale plus faible sous une charge donnée, de la même manière que dans le modèle réutilisé. La fibre de verre, quant à elle, est testée en traction directe. Ceci est possible car la fibre possède une résistance intrinsèque bien supérieure à celle du verre plat : selon l’effet d’échelle déjà établi dans un autre modèle de cet assemblage, la résistance attendue du verre dépend de sa surface exposée, et une fibre fine présente une surface exposée bien moindre qu’une plaque. Cette surface exposée réduite diminue la probabilité que la fibre présente des défauts de surface importants, et sa résistance intrinsèque est, par conséquent, bien supérieure à celle d’une plaque du même verre. Cette résistance intrinsèque élevée permet de soumettre la fibre à un essai de traction directe sans que le serrage de l’éprouvette n’entraîne une rupture prématurée.

Ainsi, ce modèle, avec les deux géométries de ce verre utilisées pour son ouverture, permet de tester chaque matériau de la manière la plus adaptée à sa propre résistance : la plaque, par le même essai de flexion que celui déjà utilisé pour la céramique, car sa résistance est insuffisante pour la maintenir en traction directe sans rupture ; et la fibre, avec un test de tension directe, car le même effet d'échelle qui réduit sa surface exposée est précisément ce qui lui confère la résistance intrinsèque nécessaire pour supporter ce support.

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