Qu'est-ce que la solidité à la fracture?
La ténacité à la rupture est une mesure de la performance sous pression d’un matériau présentant un défaut existant. Lors des tests de matériaux, les utilisateurs utilisent des équipements pour soumettre les matériaux présentant des défauts connus à une pression contrôlée afin de déterminer le moment où une fissure se transforme en une fracture totale provoquant la défaillance du matériau. Les ingénieurs partent du principe que la perfection est impossible et ont donc besoin de concevoir des matériaux ayant une résistance à la rupture appropriée à l'application, de sorte qu'ils résistent à la pression et conservent leur intégrité.
Dans une mesure de la résistance à la rupture, l'objectif est d'examiner les performances avec différents types de fissures et de défauts, tels que des bulles d'air au fond du matériau. L'équipement peut soumettre le matériau à des forces de glissement, de déchirement ou de traction afin de déterminer son comportement. Ceci fournit une série de mesures de résistance à la rupture que les ingénieurs peuvent utiliser pour déterminer quand le matériau tombera en panne et dans quelles conditions.
Le risque de rupture augmente à mesure que la pression sur le matériau augmente. Si le matériau est trop fragile, il peut avoir tendance à se fracturer sous des pressions relativement faibles, mais des matériaux extrêmement flexibles peuvent se déformer, les rendant inutilisables. Les ingénieurs doivent trouver un terrain d'entente lorsqu'ils développent des matériaux, en leur offrant la flexibilité nécessaire pour résister aux fractures et la fragilité qui leur permet de résister aux pressions déformantes. Cela peut nécessiter des modifications de la composition et de la conception des composants du produit.
Si la ténacité est trop faible, cela signifie que le matériau peut être sujet à la rupture. Ce n'est pas souhaitable et les ingénieurs doivent revenir au tableau pour déterminer comment résoudre le problème. Cela peut impliquer de modifier la composition d'un alliage métallique, de modifier la forme d'une pièce ou de redessiner un équipement afin de modifier la répartition de la pression lorsqu'il est opérationnel. Une ténacité élevée est un bon signe, car il montre que les matériaux sont suffisamment résistants pour répondre aux besoins, mais elle peut poser d’autres problèmes, tels que des matériaux trop lourds pour l’application envisagée.
La loi peut exiger une certaine norme de résistance à la rupture pour des matériaux particuliers, pour des raisons de sécurité. Dans ces cas, les entreprises peuvent avoir besoin de montrer les résultats des tests aux inspecteurs du gouvernement afin de pouvoir confirmer que l'entreprise respecte les normes. Les entreprises peuvent également avoir des normes internes et industrielles à respecter pour rester compétitives. La discussion des résultats des tests est également importante pour des activités telles que les enchères sur des projets, car les entreprises veulent montrer en quoi leurs produits finaux seront supérieurs à ceux de leurs concurrents.