‹ Essais des matériaux: notions fondamentales relatives aux déformations élastiques et permanentesChapitre 68 sur 90 · CHAPITRE V I · texte numérisé non relu

CHAPITRE V I

sa longueur sous des charges de 50 grammes, peut supporter quelques secondes une charge pouvant aller à près de 3 kilogrammes. La vitesse de déformation est alors bien entendu considérablement plus grande : pour fixer les idées, plus de 100 fois plus grande.

Le fil qui a supporté une certaine charge, serait-ce pendant un temps notable, n'est pas devenu parfaitement élastique pour une charge inférieure, même comme première approximation. L'écrouissage a maintenant une tout autre forme ; c'est une variation dans la grandeur de la viscocité.

Si le frottement est strictement visqueux, le corps s'allonge à température rigoureusement constante sous une charge faible qui peut se réduire à son propre poids. La vitesse augmente beaucoup, ou, si l'on veut, la viscosité diminue beaucoup, quand la température s'élève. L'allongement au moment de la rupture est considérable si la charge est faible, atteint par exemple 6 à 7 fois la longueur initiale.

Comme nous l'avons déjà dit, il est plus que probable que tous les corps se rapprochent de réaliser ce type à mesure que leur température s'élève. Il est curieux d'étudier le même métal à des températures croissantes et de passer ainsi d'une façon continue d'un type à l'autre. Nous avons déjà fait cette étude sur le cuivre.

79. — Résistance vive. Fragilité. — La notion de résistance vive qui semble avoir un intérêt considérable, apparait à la discussion comme dénuée de valeur. On appelle résistance vive d'élasticité parfaite le travail total qu'il faut effectuer pour amener un corps à sa limite d'élasticité parfaite. Cette limite n'existant pas, nous dirons que c'est le travail qui ne peut être dépassé sans que la déformation permanente devienne notable: On appelle résistaîice vive de rupture^ le travail à effectuer pour produire la rupture du corps. Ces résistances ont pour expression mathématique générale / PdL, L étant la longueur obtenue à la fin

de l'opération, P la charge à chaque instant. Elles sont figurées par l'aire comprise entre la courbe de traction, l'axe des abscisses et deux ordonnées correspondant aux longueurs initiale et finale .

dP

Si on pose 3 zz -—— , et si on admet que & est constant, la

dL

valeur de l'intégrale devient : — <§(L — Lo)^ ; on l'appelle dans ce cas énergie potentielle pour l'allongement L — Lo-

Il6 ESSAIS DES MATÉRIAUX

On s'est imaginé que cette notion permettrait de prévoir la rupture par le choc. Supposons qu'une masse enfilée dans une lige prismatique, verticale et terminée en bas par un bourrelet, soit lâchée d'une certaine hauteur au dessus du bourrelet, elle acquiert en tombant une force vive. Il est clair, a-t-on dit, que si la force vive excède la résitance vive d'élasticité du prisme, la verge prismatique aura subi une déformation qu'il est nécessaire d'éviter dans les constructions. Il est clair, ajoutait-on, que si la force vive dépasse la résistance vive de rupture, le prisme pourra se rompre. Ce qui parait seulement clair, c'est l'extravagance de ce raisonnement.

D*abord les expériences avec lesquelles on calcule les résistances vives correspondent à des déformations lentes et leurs résultats n'ont aucun rapport nécessaire avec ce qu'on obtiendrait pour des chocs. Ensuite dès que les pressions deviennent brusques, il est illégitime d'imaginer que les déformations se répartissent uniformément : il est nécessaire d'introduire la vitesse de propagation. Enfin l'expérience la plus vulgaire, expérience que connaissent tous les professionnels des foires, montre que la rupture par choc se produit, précisément pour les raisons que nous venons de dire, dans des conditions toutes différentes que la rupture par pression graduée. Tout le monde a vu casser d'un coup de trique un manche à balai dont les extrémités reposent sur deux verres : les verres ne s'en portent pas plus mal après l'opération, ce qui prouve la rupture s'est effectuée avant que les pressions aient pu se transmettre aux bouts du manche à balai. On se demande comment devant de tels faits, il a pu venir à l'esprit d'introduire dans la science la notion de résistance vive et surtout de l'y conserver.

L'erreur provient de ce qu'on n'a pas voulu reconnaître comme une propriété distincte la fragilité. A identité presque absolue des courbes de déformations, personne ne confondra le verre et un métal. Pourquoi dans le verre la cassure se propage-telle et pourquoi ne se propage-t-elle pas dans tel autre corps? ce sont là questions très obscures assurément, mais qu'on ne résoudra pas sans en parler.

Il n'est pas absurde d'imaginer un corps assez dur et assez rigide pour ne pas se déformer du tout, un corps qui par conséquent aurait des résistances vives nulles, et sur lequel pourtant tous les corps viendraient se briser. Personne ne songera à consulter une table des résistances vives pour choisir un métal

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