Matériaux
Ingénierie, Science, Procédé et conception

Sommaire et contenu du livre "Matériaux - Ingénierie, Science, Procédé et conception"

Table des mat-ères Avant-propos XIII Ressources XVI Notes des traducteurs XVI Chapitre 1 Introduction : histoire et caractère des matériaux 1 1.1 Matériaux, procédés et sélection 2 1.2 Propriétés des matériaux 4 1.3 Propriétés limitant la conception 9 1.4 Résumé et conclusions 11 1.5 Lectures complémentaires 11 1.6 Exercices 11 Chapitre 2 Classification des matériaux et des procédés 13 2.1 Introduction et présentation du chapitre 14 2.2 Diagramme de classification des matériaux 14 2.3 Diagramme de classification des procédés 18 2.4 Interaction procédé-propriété 21 2.5 .Cartes de propriétés des matériaux 22 2.6 Gestion de l'information assistée par ordinateur pour les matériaux et les procédés 24 2.7 Résumé et conclusions 25 2.8 Lectures complémentaires 26 2.9 Exercices 27 2.10 Conception assistée avec le logiciel CES 28 2.11 Explorer la science avec CES Elements 29 Chapitre 3 Stratégie de recherche du matériau adéquat 31 3.1 Introduction et présentation du chapitre 32 3.2 Le processus de conception 32 3.3 Informations requises lors de la conception 36 3.4 La stratégie: transposition, tri, classement et documentation 38 3.5 Exemples de transposition 42 3.6 Résumé et conclusions 45 3.7 Lectures complémentaires 46 3.8 Exercices 47 3.9 Conception assistée avec le logiciel CES 48 Chapitre 4 Rigidité et poids : densité et module élastique 51 4.1 Introduction et présentation du chapitre 52 4.2 Densité, contrainte, déformation et module élastique 52 4.3 Vue d'ensemble grâce aux cartes de propriétés des matériaux 62 4.4 Aspects scientifiques à l'origine de la densité et de la rigidité 64 4.5 Manipuler le module élastique et la densité 75 4.6 Résumé et conclusions 80 4.7 Lectures complémentaires 80 4.8 Exercices 81 4.9 Conception assistée avec le logiciel CES 83 4.10 Explorer la science avec CES Elements 84 Chapitre 5 Flexion, flambage et vibration : conception limitée par la rigidité 87 5.1 Introduction et présentation du chapitre 88 5.2 Solutions classiques aux problèmes d'élasticité 88 5.3 Indices de matériau pour des composants élastiques 97 5.4 Tracer des limites et des indices sur les cartes 104 5.5 Etudes de cas 107 5.6 Résumé et conclusions 114 5.7 Lectures complémentaires ­115 5.8 Exercices 116 5.9 Conception assistée avec le logiciel CES 117 5.10 Explorer la science avec CES Elements 118 Chapitre 6 Au-delà de l'élasticité : plasticité et ductilité 119 6.1 Introduction et présentation du chapitre 120 6.2 Résistance, travail plastique et ductilité: définitions et mesures 120 6.3 Cartes pour la limite élastique 124 6.4 Origines de la résistance et de la ductilité 127 6.5 Augmenter la limite élastique 136 6.6 Résumé et conclusions 144 6.7 Lectures complémentaires 145 6.8 Exercices 146 6.9 Conception assistée avec le logiciel CES 147 6.10 Explorer la science avec CES Elements 147 Chapitre 7 Eviter et contrôler la plasticité: conception limitée par la résistance 149 7.1 Introduction et présentation du chapitre 150 7.2 Solutions classiques aux problèmes de plasticité 150 7.3 Indices de matériau pour la conception limitée par la plasticité 160 7.4 Etudes de cas 164 7.5 Résumé et conclusions 169 7.6 Lectures complémentaires 170 7.7 Exercices 170 7.8 Conception assistée avec le logiciel CES 172 Chapitre 8 Rupture et ténacité 175 8.1 Introduction et présentation du chapitre 176 8.2 Résistance et ténacité 176 8.3 Mécanique de la rupture 178 8.4 Cartes de propriétés des matériaux pour la ténacité 185 8.5 Origines de la ténacité 186 8.6 Ajuster les propriétés: compromis résistance-ténacité 191 8.7 Résumé et conclusions 194 8.8 Lectures complémentaires 194 8.9 Exercices 195 8.10 Conception assistée avec le logiciel CES 196 8.11 Explorer la science avec CES Elements 196 Chapitre 9 Sollicitations cycliques, endommagement et rupture 199 9.1 Introduction et présentation du chapitre 200 9.2 Vibrations et résonance: coefficient d'amortissement 200 9.3 Fatigue 201 9.4 Cartes pour la limite d'endurance 210 9.5 Origines de l'amortissement et de la fatigue 211 9.6 Ajuster la résistance à la fatigue 212 9.7 Résumé et conclusions 214 9.8 Lectures complémentaires 215 9.9 Exercices 215 9.10 Conception assistée avec le logiciel CES 217 Chapitre 10 Conception limitée par la rupture 219 10.1 Introduction et présentation du chapitre 220 10.2 Solutions classiques aux problèmes de rupture 220 10.3 Indices de matériau pour la conception limitée par la rupture 221 10.4 Etudes de cas 225 10.5 Résumé et conclusions 238 10.6 Lectures complémentaires 238 10.7 Exercices 239 10.8 Conception assistée avec le logiciel CES 242 Chapitre 11 Frottement et usure 243 11.1 Introduction et présentation du chapitre 244 Il.2 Propriétés tribologiques 244 Il.3 Cartes pour le frottement et l'usure 246 Il.4 Physique du frottement et de l'usurd 248 11.5 Conception et sélection: matériaux pour gérer le frottement et l'usure 251 11.6 Résumé et conclusions 257 Il.7 Lectures complémentaires 258 Il.8 Exercices 258 11.9 Conception assistée avec le logiciel CES 259 Chapitre 12 Agitation des atomes : matériaux et chaleur 261 12.1 Introduction et présentation du chapitre 262 12.2 Propriétés thermiques: définitions et mesures 262 12.3 Cartes pour les propriétés thermiques 267 12.4 La physique des propriétés thermiques 269 12.5 Ajuster les propriétés thermiques 275 12.6 Concevoir en exploitant les propriétés thermiques 275 12.7 Résumé et conclusions 286 12.8 Lectures complémentaires 287 12.9 Exercices 287 12.10 Conception assistée avec le logiciel CES 288 12.11 Explorer la science avec CES Elements 290 Chapitre 13 Utilisation des matériaux à haute température 293 13.1 Introduction et présentation du chapitre 294 13.2 Dépendance thermique des propriétés des matériaux 294 13.3 Cartes pour le comportement en fluage 300 13.4 Aspects scientifiques; diffusion et fluage 303 13.5 Matériaux pour résister au fluage 313 13.6 Concevoir avec le fluage 316 13.7 Résumé et conclusions 324 13.8 Lectures complémentaires 325 13.9 Exercices 325 13.10 Conception assistée avec le logiciel CES 327 13.11 Explorer la science avec CES Elements 328 Chapitre 14 Conducteurs. isolants et diélectriques 329 14.1 Introduction et présentation du chapitre 330 14.2 Conducteurs, isolants et diélectriques 331 14.3 Cartes des propriétés électriques 337 14.4 Approfondissement: origines et manipulation des propriétés électriques 339 14.5 Conception basée sur les propriétés électriques des matériaux 351 14.6 Résumé et conclusions 359 14.7 Lectures complémentaires 359 14.8 Exercices 360 14.9 Conception assistée avec le logiciel CES 362 14.10 Explorer la science avec CES Elements 363 Chapitre 15 Matériaux magnétiques 365 15.1 Introduction et présentation du chapitre 366 15.2 Propriétés magnétiques: définition et mesure 366 15.3 Cartes des propriétés magnétiques 372 15.4 Approfondissement: origines et manipulation des propriétés magnétiques 374 15.5 Sélection des matériaux pour des applications magnétiques 380 15.6 Résumé et conclusions 386 15.7 Lectures complémentaires 386 15.8 Exercices 387 15.9 Conception assistée avec le logiciel CES 388 15.10 Explorer la science avec CES Elements 389 Chapitre 16 Matériaux pour l'optique 391 16.1 Introduction et présentation du chapitre 392 16.2 Interactions entre matériaux et radiations 392 16.3 Cartes des propriétés optiques des matériaux 398 16.4 Approfondissement: physique et manipulation des propriétés optiques 399 16.5 Conception de systèmes optiques 407 16.6 Résumé et conclusions 408 16.7 Lectures complémentaires 409 16.8 Exercices 409 16.9 Conception assistée avec le logiciel CES 410 16.10 Explorer la science avec CES Elements 411 Chapitre 17 Durabilité : oxydation, corrosion, dégradation 413 17.1 Introduction et présentation du chapitre 414 17.2 Oxydation, inflammabilité et photodégradation 415 17.3 Mécanismes d'oxydation 417 17.4 Résistance à l'oxydation, à la combustion et à la photodégradation 421 17.5 Corrosion: acides, alcalins, eau et solvants organiques 424 17.6 Approfondissement: mécanismes de corrosion 427 17.7 Combattre la corrosion 432 17.8 Résumé et conclusions 446 17.9 Lecture et logiciels complémentaires 447 17.10 Exercices 448 17.11 Conception assistée avec le logiciel CES 449 17.12 Explorer la science avec CES Elements 450 Chapitre 18 Chauffer, déformer, assembler et polir : procédés 451 18.1 Introduction et présentation du chapitre 452 18.2 Sélection des procédés dans la conception 452 18.3 Attributs des procédés: compatibilité avec les matériaux 455 18.4 Procédés de mise en forme: attributs 456 18.5 Procédés d'assemblage: attributs et origines 466 18.6 Procédés de traitement de surface {et de finition}: attributs et origines 469 18.7 Estimation des coûts des procédés de mise en forme 470 18.8 Sélection des procédés assistée par ordinateur 474 18.9 Etudes de cas 476 18.10 Résumé et conclusions 486 18.11 Lectures complémentaires 487 18.12 Exercices 488 18.13 Conception assistée avec le logiciel CES 488 18.14 Explorer la science avec CES Elements 490 Chapitre 19 Suivre la recette : procédés et propriétés 491 19.1 Introduction et présentation du chapitre 492 19.2 Des procédés aux propriétés 493 19.3 Microstructure des matériaux 496 19.4 Evolution de la microstructure pendant les procédés 497 19.5 Procédés de mise en forme des métaux 513 19.6 Mise en forme des autres matériaux 529 19.7 Fabrication des matériaux hybrides 534 19.8 Résumé et conclusions 536 19.9 Lectures complémentaires 537 19.10 Exercices 538 19.11 Conception assistée avec le logiciel CES 539 Chapitre 20 Matériaux, procédés et environnement 541 20.1 Introduction et présentation du chapitre 542 20.2 Consommation des matériaux et croissance de la demande 542 20.3 Cycle de vie des matériaux et critères d'évaluation 545 20.4 Définitions et mesures: énergie intrinsèque, énergie de mise en forme et valeur en fin de vie 547 20.5 Cartes des énergies embarquées 553 20.6 Sélection des matériaux pour une conception écologique 556 20.7 Résumé et conclusions 561 20.8 Annexe: quelques grandeurs utiles 562 20.9 Lectures complémentaires 20.10 Exercices 20.11 Conception assistée avec le logiciel CES Leçon guidée n° 1: quelques éléments de cristallographie Introduction et présentation du chapitre PARTIE 1: Structures cristallines PARTIE 2: Espaces interstitiels PARTIE 3: Description d'un plan du réseau PARTIE 4: Description d'une direction du réseau PARTIE 5: Structures des céramiques PARTIE 6: Cristaux polymères Leçon guidée n° 2: diagrammes de phases et transformations de phases Introduction et présentation du chapitre PARTIE 1: Terminologie et définitions de base PARTIE 2: Diagrammes de phases simples et leur utilisation PARTIE 3: Le diagramme fer-carbone PARTIE 4: Interprétation de diagrammes de phases plus complexes PARTIE 5: Transformations de phases et évolution des microstructures PARTIE 6: Solidification proche de l'équilibre PARTIE 7: Changements de phases à l'état solide proches de l'équilibre PARTIE 8: Changements de phases à l'état solide hors équilibre Annexe: Données matériaux pour l'ingénierie Index 562 563 564 GL-1 GLl-2 GLl-2 GLl-6 GLl-8 GLl-I0 GLl-12 GLl-16 GL-21 GL2-2 GU-3 GU-7 GU-lA GU-28 GU-35 GL2-37 GU-51 GU-59 A-l 1-1