RESISTANCE DES MATERIAUX

Dans leur emploi, les matériaux peuvent être soumis à différents efforts que l'on, peut classer ainsi : 1 <> Traction des fibres moléculaires dans le sens de la longueur et tendant à en opérer rallongement, puis la rupture ; 2o Compression ou écrasement dans le sens de la longueur des fibres ou molécules pour les refouler; 30 Flexion due à un effort transversal ; 4° Torsion due à Taction rotative en sens contraire de deux forces tangentielles à la même pièce.

La théorie de la résistance des matériaux suppose Tuniformité et l'homogénéité des corps placés dans les mêmes conditions, et se traduit en formules et en faits d'expérimentation.

Traction. — La résistance des pièces soumises à la traction, à l'allongement et à la rupture est proportionnelle à leur section transversale dans la limite d'élasticité', c'est-à-dire tant que la pièce, après l'effort, peut reprendre sa longueur primitive.

Allongement. — La formule d'allongement prend la forme :

a = — - et c = -— , puis P = ac S : P représente l'effort de traction co Sa

en kilog.; a l'allongement en mètres du solide par chaque mètre de longueur; S la section transversale du solide en millimètres carrés; c coefficient ou module constant d'élasticité pour un même corps; c'est le poids en kilog. capable d'allonger d'une longueur équivalente à Sà longueur initiale un corps de 1 millimètre carré de section.

Lorsqu'il y a charge permanente, il faut limiter l'effort de traction ainsi qu'il suit : au 1/10 de la résistance de la rupture pour les bois; au 1/3 et au 1/4 pour le fer et la fonte, et même au 1/5 et au 1/6 pour le fer s'il y a vibration. La fonte est proscrite dans les cas de chocs ou de vibrations.

Les expériences de M. Tenbrinck, chef des ateliers de Monlignyles-Metz, sur la résistance à la traction des fers et acieis, ont donné les résultats suivants :

i" Fers forgés de diverses formes et provenances, à la houille et au bois. — L'allongement a commencé en mt)yenue à 20 kilog. par

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millim. carré de section; il s'est continué proportionnellement à l'effort exercé. La rupture a en lieu en moyenne à 35,8 kilog., c'està-dire sous une traction environ 1,8 fois supérieure à Teffort qui a commencé rallongement ;

2» Aciers fondus. — L'allongement des aciers fondus raid es, anglais ou allemands, s'est produit en moyenne à 60 kilog. par millim. carré, c'est-à-dire sous un effort 3 fois supérieur à celui du fer. La rupture s'est opérée à 77 kil., soit au double environ de celle du fer.

Les aciers doux et malléables ont commencé à s'allonger à 30 kil., c'est moitié de la résistance de l'acier à outils et 1 ,5 fois celle du fer. Li moyenne de rupture a été de 60,6 kilog. par millim. carré;

3° Acier pwldlé de Krupp. — L'allongement s'est manifesté à 32 kilog. et la rupture en moyenne à 69,2 kilog. par millim. carré.

Des expériences antérieures faites par M. Eaton Hodgkinson sur des barres de fer de première qualité et de 0"013 de diamètre, assemblées bout à bout par des manchons, de manière à constituer une longueur de 15 mètres, ont constaté les faits suivants :

1" rt y a allongement permanent sur des charges inférieures à celle qui correspond à la limite d'élasticité;

2° Jusqu'à la charge de 14''997 par millim. carré, les allongements croissent proportionnellement environ aux charges; mais la valeur rst négligeable, étant seulement d'un centième de millim. par mètre sous 14^997 de charge;

:r Au-delà de cette charge, et notamment à partir de 18k 74 par milliji. carré, les allongements permanents croissent rapidement dans un rapport plus gi'and que les charges ;

40 La valeur moyenne du module d'élasticité c a été 19,359,458,500.

M. E. Hodgkinson, en expérimentant sur des fontes de plusieurs localités anglaises, a constaté : !<> que jusqu'à 6 kilog. par millim. carré, charge bien supérieure à la pratique, les allongements totaux et les allongements élastiques ( différence entre les allongements totaux et les allongements permanents) sont sensiblement proportionnels aux charges ; 2" qu'entre la charge de Ok 74 par millim. de section et celle de 5^92, correspondant à un alloûgement de 0" 000715

par mètre ou de -- — , la valeur moyenne du module d'élasticité est

c = 9,096,070,000, valeur qui diffère de 1/12 environ de la plus forte

et de la plus faible.

Ces expériences ont été faites sur des barres de 645 millim. carrés

de section et de 3" 05 de longueur, assemblées bout à bout sur une

longueur de 15" 25, •

É>B l'ingénieur-constructeur.