par Ashby, Michael Farries (1935-....)
Dunod
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Disponible - 620.2 ASH
Niveau 3 - Techniques
Matériaux. 1 , Propriétés, applications et conception
| Auteur(s) : |
Ashby, Michael Farries (1935-....)
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Résumé
Description des propriétés des différents matériaux utilisés en construction mécanique en soulignant les points communs et les caractéristiques de chaque catégorie (métaux, polymères, céramiques). Avec des exercices d'application supplémentaires et de nombreuses études de cas : frottement et usure, matériaux et énergie dans la conception des automobiles, corrosion humide.
- Autre(s) auteur(s)
- Éditeur(s)
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Date
- 2020
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Notes
- Index bilingue français-anglais
- Bibliogr. Index
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Langues
- Français
- , traduit de : Anglais
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Description matérielle
- 1 vol. (XIX-441 p.) : ill., fig., tab., couv. ill. en coul. ; 24 cm
- Collections
- Sujet(s)
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ISBN
- 978-2-10-058767-4 ;
- 978-2-10-082134-1
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Indice
- 620.2 Sciences des matériaux
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Quatrième de couverture
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Matériaux
1. Propriétés, applications et conception
Cet ouvrage de référence s'adresse à tous les étudiants qui suivent un enseignement technique ou technologique (Licence 3, Master, élèves ingénieurs).
Il décrit les propriétés des différents matériaux utilisés en construction mécanique en s'attachant à souligner les points communs et les caractéristiques de chaque catégorie : métaux, polymères, céramiques, composites... Il expose leur fondement physique sans formalisme mathématique excessif.
Cette quatrième édition mise à jour, propose :
- Des cas concrets actualisés illustrant chacune des propriétés étudiées ;
- Des chapitres plus étendus sur les notions de contrainte, déformation, fluage, fatigue et corrosion ;
- De nouveaux développements sur l'élasticité et la plasticité des matériaux ;
- Plus d'exemples et d'exercices d'application pour s'entraîner ;
- De nouvelles photographies et des liens vers Google Earth, des sites web et des vidéos pour aller plus loin.
Un second tome est consacré à l'étude détaillée des microstructures des matériaux et à leur mise en oeuvre.
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Tables des matières
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Matériaux
Propriétés, applications et conception
Michael F. Ashby
David R.H. Jones
Dunod
- Chapitre 1. Les matériaux de structure et leurs propriétés1
- 1.1 Introduction1
- 1.2 Exemples de sélection des matériaux4
- Partie A
Le coût et la disponibilité - Chapitre 2. Le coût et la disponibilité des matériaux15
- 2.1 Introduction15
- 2.2 Quelques données sur le prix des matériaux15
- 2.3 Répartition de l'utilisation des matériaux17
- 2.4 Les matériaux omniprésents18
- 2.5 La croissance exponentielle et la période de doublement de la consommation20
- 2.6 La disponibilité des ressources21
- 2.7 À l'avenir22
- 2.8 Conclusion23
- Partie B
Les constantes d'elasticité - Chapitre 3. Les constantes d'élasticité29
- 3.1 Introduction29
- 3.2 Définition de la contrainte30
- 3.3 Définition de la déformation32
- 3.4 La loi de Hooke35
- 3.5 La mesure du module de Young36
- 3.6 Des valeurs numériques de modules de Young37
- 3.7 Exemple détaillé41
- 3.8 Note sur les contraintes et les déformations en trois dimensions42
- Chapitre 4. Les liaisons interatomiques52
- 4.1 Introduction52
- 4.2 Les liaisons fortes53
- 4.3 Les liaisons secondaires57
- 4.4 Les états condensés de la matière58
- 4.5 Les forces interatomiques59
- Chapitre 5. L'empilement des atomes dans les solides63
- 5.1 Introduction63
- 5.2 Les empilements cristallins63
- 5.3 Les structures compactes et l'énergie du cristal64
- 5.4 La cristallographie66
- 5.5 Les indices de plans67
- 5.6 Les indices de direction69
- 5.7 D'autres structures cristallines simples et importantes70
- 5.8 L'empilement des atomes dans les polymères71
- 5.9 L'empilement des atomes dans les verres minéraux73
- 5.10 La masse volumique des solides74
- Chapitre 6. Les origines physiques du module de Young78
- 6.1 Introduction78
- 6.2 Le module des cristaux78
- 6.3 Les caoutchoucs et la température de transition vitreuse80
- 6.4 Les composites82
- 6.5 Exemple détaillé85
- Chapitre 7. Étude de cas : conceptions faisant intervenir le module d'élasticité88
- 7.1 Étude de cas n° 1 : comment choisir le matériau d'un mat de voilier de compétition88
- 7.2 Étude de cas n° 2 : comment concevoir le miroir réfléchissant d'un grand télescope91
- 7.3 Étude de cas n° 3 : la catastrophe de la navette spatiale « Challenger »94
- 7.4 Exercice dirigé99
- Partie C
Limite d'élasticité ; résistance à la traction et ductilité - Chapitre 8. La limite d'élasticité, la résistance à la traction et la ductilité105
- 8.1 Introduction105
- 8.2 L'élesticité linéaire et non linéaire106
- 8.3 Les courbes force-déplacement pour un comportement non élastique (plastique)107
- 8.4 Les courbes rationnelles contrainte-déformation109
- 8.5 L'énergie de déformation plastique111
- 8.6 L'essai de traction111
- 8.7 Quelques valeurs numériques113
- 8.8 L'essai de dureté116
- Chapitre 9. Les dislocations et la déformation plastique des cristaux123
- 9.1 Introduction123
- 9.2 La limite d'élasticité d'un cristal parfait123
- 9.3 Les dislocations dans les cristaux125
- 9.4 La force agissant sur une dislocation130
- 9.5 D'autres propriétés des dislocations131
- Chapitre 10. Méthodes de durcissement et plasticité des polycristaux133
- 10.1 Introduction133
- 10.2 Mécanismes de durcissement134
- 10.3 Durcissement de solution solide134
- 10.4 Durcissement par précipitation et dispersion135
- 10.5 L'écrouissage135
- 10.6 La limite d'écoulement des dislocations137
- 10.7 Limite d'écoulement des polycristaux137
- 10.8 Remarques finales140
- Chapitre 11. Aspects continus de l'écoulement plastique142
- 11.1 Introduction142
- 11.2 Le début de la déformation plastique et la limite d'élasticité en cisaillement k143
- 11.3 Analyse de l'essai de dureté144
- 11.4 Instabilité plastique : la striction lors d'un chargement en traction146
- Chapitre 12. Étude de cas : conceptions faisant intervenir la limite d'élasticité155
- 12.1 Introduction155
- 12.2 Étude de cas n° 1 : conception élastique de matériaux pour ressorts156
- 12.3 Étude de cas n° 2 : conception plastique de matériaux pour un réservoir sous pression160
- 12.4 Étude de cas n° 3 : plasticité en grande déformation ; laminage de métaux161
- Partie D
Rupture brutale, rupture fragile et ténacité - Chapitre 13. Rupture brutale et énergie de rupture169
- 13.1 Introduction169
- 13.2 Critère énergétique pour la rupture brutale169
- 13.3 Données pour Gc et Kc174
- Chapitre 14. Les micromécanismes de la rupture brutale183
- 14.1 Introduction183
- 14.2 Les mécanismes de propagation de fissures. 1 : le déchirement ductile184
- 14.3 Les mécanismes de propagation de fissure. 2 : le clivage186
- 14.4 Les composites, dont le bois188
- 14.5 Éviter la fragilité des alliages188
- 14.6 Exemple détaillé189
- Chapitre 15. Rupture probabiliste des matériaux fragiles195
- 15.1 Introduction195
- 15.2 La statistique de la rupture fragile196
- 15.3 La distribution de Weibull198
- 15.4 Le module de rupture200
- 15.5 Exemple détaillé201
- Chapitre 16. Étude de cas en rupture brutale205
- 16.1 Introduction205
- 16.2 Étude de cas n° 1 : La rupture brutale d'un réservoir d'ammoniac205
- 16.3 Étude de cas n° 2 : L'explosion d'une fenêtre en PMMA en cours de chargement hydrostatique208
- 16.4 Étude de cas n° 3 : La fissuration d'une couverture en polyuréthane expansé d'un réservoir de méthane liquide211
- 16.5 Exemple détaillé215
- Partie E
Rupture en fatigue - Chapitre 17. Rupture en fatigue223
- 17.1 Introduction223
- 17.2 Comportement en fatigue de pièces non fissurées223
- 17.3 Comportement en fatigue des pièces fissurées228
- 17.4 Les mécanismes de fatigue230
- 17.5 Exemple détaillé232
- Chapitre 18. La conception contre la fatigue238
- 18.1 Introduction238
- 18.2 Données de fatigue pour des pièces non fissurées238
- 18.3 Concentrations de contraintes239
- 18.4 Facteur de sensibilité aux entailles240
- 18.5 Données de fatigue pour les joints soudés242
- 18.6 Méthodes pour améliorer l'endurance en fatigue244
- 18.7 La conception comme moyen de réduire l'amplitude des cycles245
- 18.8 Exemple détaillé246
- Chapitre 19. Études de cas en rupture par fatigue257
- 19.1 Étude de cas n° 1 : les catastrophes aériennes des Comet257
- 19.2 Étude de cas n° 2 : la catastrophe ferroviaire d'Eschede263
- 19.3 Étude de cas n° 3 : fatigue d'une pièce fissurée ; sécurité du moteur de Stretham266
- Partie F
Déformation et rupture par fluage - Chapitre 20. Fluage et rupture par fluage277
- 20.1 Introduction277
- 20.2 Étude du fluage, courbes de fluage281
- 20.3 Relaxation par fluage283
- 20.4 Endommagement et rupture en fluage285
- 20.5 Matériaux résistants au fluage286
- 20.6 Exemple détaillé286
- Chapitre 21. Théorie cinétique de la diffusion291
- 21.1 Introduction291
- 21.2 Diffusion et loi de Fick292
- 21.3 Données de coefficients de diffusion296
- 21.4 Mécanismes de diffusion298
- Chapitre 22. Mécanismes de fluage ; matériaux résistants au fluage301
- 22.1 Introduction301
- 22.2 Mécanismes de fluage : métaux et céramiques302
- 22.3 Mécanismes de fluage : polymères307
- 22.4 Sélection des matériaux pour résister au fluage308
- 22.5 Exemple détaillé310
- Chapitre 23. L'aube de turbine : une étude de cas de conception contrôlée par la résistance au fluage314
- 23.1 Introduction314
- 23.2 Cahier des charges pour une aube de turbine316
- 23.3 Les superalliages à base de nickel317
- 23.4 Développements en conception : le refroidissement des aubes321
- 23.5 Développements prospectifs :les céramiques réfractaires322
- 23.6 Rentabilité323
- 23.7 Exemple détaillé324
- Partie G
Oxydation et corrosion - Chapitre 24. Oxydation des matériaux329
- 24.1 Introduction329
- 24.2 L'énergie d'oxydation330
- 24.3 Vitesses d'oxydation331
- 24.4 Données333
- 24.5 Micromécanismes334
- Chapitre 25. Études de cas en oxydation sèche338
- 25.1 Introduction338
- 25.2 Étude de cas n° 1 : obtention d'alliages inoxydables338
- 25.3 Étude de cas n° 2 : protection des aubes de turbine339
- 25.4 Remarque sur les opérations de soudage343
- Chapitre 26. Corrosion humide des matériaux345
- 26.1 Introduction345
- 26.2 La corrosion humide346
- 26.3 Les différences de potentiel, forces motrices de la corrosion humide347
- 26.4 Diagramme de Pourbaix (ou d'équilibre électrochimique)348
- 26.5 Quelques exemples350
- 26.6 Remarque sur les potentiels standard d'électrode354
- 26.7 L'attaque localisée355
- Chapitre 27. Étude de cas en corrosion humide360
- 27.1 Étude de cas n° 1 : protection des coques de navires contre la corrosion360
- 27.2 Étude de cas n° 2 : corrosion d'un filtre à eau en acier inoxydable364
- 27.3 Étude de cas n° 3 : corrosion du béton armé366
- 27.4 Remarque sur les anodes de petites dimensions et les cathodes de grandes dimensions369
- 27.5 Exemple détaillé370
- Partie H
Frottement, abrasion et usure - Chapitre 28. Frottement et usure375
- 28.1 Introduction375
- 28.2 Le frottement entre deux matériaux375
- 28.3 Données sur les coefficients de frottement378
- 28.4 Lubrification380
- 28.5 L'usure des matériaux381
- 28.6 Propriétés en surface et en volume383
- Chapitre 29. Études de cas en frotteement et usure389
- 29.1 Introduction389
- 29.2 Étude de cas n° 1 : conception d'un palier lisse389
- 29.3 Étude de cas n° 2 : matériaux pour skis et patins de traîneaux395
- 29.4 Étude de cas n° 3 : le caoutchouc à haute adhérence396
- Chapitre 30. Étude de cas finale : matériaux et énergie dans la conception des automobiles401
- 30.1 Introduction401
- 30.2 Énergie et émissions de carbone402
- 30.3 Comment aboutir à des économies d'énergie ?402
- 30.4 Les matériaux contenus dans une automobile403
- 30.5 Matériaux de substitution404
- 30.6 Méthodes de production409
- 30.7 Conclusions411
- Références413
- Bibliographie complémentaire en français415
- Annexe A. Symboles et formules417
- A1 Liste des principaux symboles417
- A2 Résumé des principales formules418
- A3 Ordres de grandeur des propriétés426
- Annexe B. Constances physiques - Conversions d'unités427
- B1 Constantes physiques (unités S.I.)427
- B2 Tableau général - Conversion d'unités428
- B3 Conversion d'unités - Contrainte et pression428
- B4 Conversion d'unités - Énergie429
- B5 Conversion d'unités - Puissance429
- Index Français-Anglais431
- Index Anglais-Français437
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Origine de la notice:
- Abes ;
- ZWZ ;
- BDF ;
- Electre
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Disponible - 620.2 ASH
Niveau 3 - Techniques
