Cycle de vie – Matériaux – Terminale S – Exercices corrigés

Exercices à imprimer pour la tleS – Cycle de vie – Matériaux – Terminale S

Exercice 01 : Corrosion des piliers métalliques partiellement immergés en eau de mer.

Vous faites partie d’un laboratoire d’ingénierie qui doit étudier la conception d’un ponton. En marine, le ponton (ou embarcadère) permet l’embarquement ou le débarquement de passagers et l’amarrage des  bateaux.

Compléter le tableau en répondant par vrai ou faux et précisant à chaque fois le numéro du document utilisé pour répondre à la question.

À partir des documents fournis et de vos connaissances personnelles, donner, en justifiant votre réponse, les caractéristique de la corrosion des piliers métalliques au bord de la mer et proposer ensuite des pistes pour augmenter la durée de vie du ponton. Prendre soin, pour cela, d’utiliser la totalité des documents proposés, d’apporter une solution au problème posé en veillant à structurer les informations recueillies, d’adopter un jugement critique argumenté et rédiger un document d’au minimum 20 lignes.

Exercice 02 : Fatigue et vieillissement

Lorsqu’un matériau est soumis à des cycles de contraintes nombreux et répétitifs, i1 peut se produire des fissures provoquant sa rupture par fatigue au bout de N cycles. Les courbes d’endurance permettant de  déterminer la durée de vie d’un matériau en fatigue ; elles correspondent au nombre de cycles réalisés pour produire la rupture au cours de différentes contraintes.

En laboratoire, lors d’essais faisant varier la contrainte, on a mesuré le nombre de cycles provoquant la  rupture et obtenu les courbes d’endurance suivantes pour deux matériaux (T pour un alliage de titane et A pour un alliage d’aluminium).

Citer trois types de contraintes différentes que l’on peut faire subir à un matériau.

La limite de fatigue est la contrainte entraînant la rupture après un certain nombre de cycles. Quelle est la limite de fatigue pour l’alliage de titane après 104 cycles ?

La durée de vie en fatigue est le nombre de cycles nécessaires pour provoquer la rupture pour une contrainte donnée. Quelle est la durée de vie en fatigue de l’alliage d’aluminium pour une contrainte de 200 MPa ?

On appelle limite d’endurance la valeur de la contrainte au-dessous de laquelle la rupture ne se produit pas. Quelle est la limite d’endurance de l’alliage de titane ?

Existe-t-il une limite d’endurance pour l’alliage d’aluminium ?

 



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