Essai de résilience (Charpy) – Concentration des contraintes avec SolidWorks Simulation
L’essai de résilience Charpy est une méthode expérimentale permettant de mesurer la capacité d’un matériau à absorber de l’énergie lors d’un choc. L’éprouvette utilisée possède une entaillle, qui joue un rôle essentiel dans la concentration des contraintes et facilite la rupture.
🔧 Simulation avec SolidWorks
Avec SolidWorks Simulation, il est possible de modéliser une éprouvette entaillée et de reproduire numériquement l’essai de résilience.
Cette approche permet de visualiser :
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La répartition des contraintes au niveau de l’entaille
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Les zones critiques où la rupture est susceptible de se produire
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Le comportement fragile ou ductile du matériau en fonction des conditions de charge
📐 Géométrie et dimensions des pièces
L’éprouvette utilisée dans l’essai de résilience (Charpy) est une barre rectangulaire entaillée en son milieu. Cette entaille en forme de V ou de U est essentielle, car elle provoque une concentration des contraintes et favorise la rupture.
👉 Voici la représentation géométrique et les dimensions utilisées dans cette étude :
Les dimensions typiques d’une éprouvette Charpy sont :
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Longueur : 55 mm
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Section carrée : 10 × 10 mm
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Profondeur de l’entaille : 2 mm (V) ou 5 mm (U)
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Angle de l’entaille en V : 45°
Ces dimensions peuvent varier en fonction des normes (ISO, ASTM, etc.), mais elles permettent de garantir la reproductibilité des résultats et la comparabilité entre différents matériaux.
🎯 Intérêt de l’étude
L’analyse de la concentration des contraintes est indispensable en résistance des matériaux, car elle explique pourquoi la rupture se produit souvent dans les zones entaillées, percées ou affaiblies.
Grâce à la simulation numérique, on peut prédire ce comportement avant même de réaliser un test physique, ce qui constitue un atout en conception mécanique et en ingénierie des structures.
📌 Conclusion
L’essai Charpy simulé avec SolidWorks illustre parfaitement l’importance de la ténacité et de la résilience des matériaux dans la conception mécanique.
La simulation numérique permet de mieux comprendre la concentration des contraintes et d’optimiser la géométrie des pièces pour réduire les risques de rupture.
