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Choix des matériaux en conception mécanique - dunod - 9782100589685 - Livre - Unitheque.com
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Choisir le bon matériau pour une application donnée est un problème complexe, qui fait intervenir différentes propriétés du matériau qu'il faut combiner au mieux : certaines doivent être maximisées (résistance, module, ténacité, etc.), d'autres au contraire minimisées (poids, coût, impact environnemental, etc.).Cet ouvrage de référence guide l'utilisateur dans [...] [lire le résumé du livre]
Quel est le sujet du livre "Choix des matériaux en conception mécanique"
Choisir le bon matériau pour une application donnée est un problème complexe, qui fait intervenir différentes propriétés du matériau qu'il faut combiner au mieux : certaines doivent être maximisées (résistance, module, ténacité, etc.), d'autres au contraire minimisées (poids, coût, impact environnemental, etc.).
Cet ouvrage de référence guide l'utilisateur dans sa démarche de choix. S'appuyant sur l'exploitation simple de diagrammes de propriétés et d'indices de performance, il permet de trouver rapidement les matériaux les mieux adaptés pour une application. Illustré de très nombreux cas pratiques, ce véritable outil d'aide à la conception est une référence précieuse pour tous les ingénieurs et techniciens en bureaux d'études et en développement.
POINTS FORTS
Une démarche pratique pour faciliter ses choix.
Des études de cas provenant de tous les secteurs de la conception mécanique.
Tous les diagrammes de choix des matériaux et des procédés présentés dans l'ouvrage sont téléchargeables sur le site dunod.com.
CONTENU DE L'OUVRAGE
Propriétés des matériaux
Diagrammes pour le choix des matériaux
Choix des matériaux
Choix de la géométrie
Conception mufti-contrainte et mufti-objectif
Choix des procédés de fabrication
Utilisation des sources de données Matériaux, esthétique et design
Auteurs :
Michael F. Ashby est professeur au département Engineering de l'université de Cambridge (G.-B.). Il est cofondateur et président de Granta Design Ltd, société leader en systèmes d'information pour le choix des matériaux et des procédés (logiciel Cambridge Engineering Selectoret banques de données). Il est l'auteur de plusieurs ouvrages, dont Matériaux (2 vol.) et Matériaux et environnement parus en traduction chez Dunod.
Sommaire et contenu du livre "Choix des matériaux en conception mécanique"
TABLE DES MATIÈRES
Avant-propos V
Remerciements VI
Note sur l'édition française VI
Téléchargez les diagrammes de sélection VI
1• Introduction
1.1
Généralités 1
1.2
Les matériaux en conception 2
1.3
L'évolution des matériaux industriels 3
1.4
L'évolution des matériaux dans les aspirateurs 5
1.5
Récapitulation 7
1.6
Bibliographie 8
2 • La conception 9
2.1
Introduction 9
2.2
Le processus de conception 9
2.3
Les différents types de conception 11
2.4
Les outils de conception et les données 12
2.5
Fonction, matériau, géométrie et procédé 14
2.6
Étude de cas : le tire-bouchon 15
2.7
Récapitulation 18
2.8
Bibliographie 20
3 • Propriétés des matériaux 22
3.1
Introduction 22
3.2
Les familles de matériaux 22
3.3
Définitions des propriétés des matériaux 24
3.4
Récapitulation 35
3.5
Bibliographie 35
4 • Diagrammes pour le choix des matériaux 37
4.1
Introduction 37
4.2
Représentation des propriétés des matériaux 38
4.3
Diagrammes de propriétés 43
4.4
Récapitulation 73
4.5
Bibliographie 75
'--------
5 • Principes du choix des matériaux 76
5.1
Introduction 76
5.2
Stratégie de choix 77
5.3
~tabllssement des limites de propriété et des indices de performance 81
5.4
La procédure de choix 91
5.5
Indice de structure 95
5.6
Récapitulation 97
5.7
Bibliographie 97
6 • Choix des matériaux
: études de cas 98
6.1
Introduction 98
6.2
Matériaux pour rames 99
6.3
Miroirs de grands télescopes 103
6.4
Matériaux pour pieds de table 108
6.5
Coût -Matériaux de structure pour constructions 112
6.6
Matériaux pour volants d'inertie 117
6.7
Matériaux pour ventilateurs àhaut débit 122
6.8
Boules de machine àécrire 125
6.9
Matériaux pour ressorts 129
6.10
Charnières élastiques 134
6.11
Matériaux pour joints 138
6.12
Diaphragmes pour capteurs de pression 142
6.13
Couteaux et pivots 145
6,14 Conception limitée par la déformation 149
6.15
Réservoirs sous pression sûrs 154
6.16
Matériaux rigides àamortissement élevé 158
6.17
Isolation pour conteneurs isothermes 162
6.18
Parois de four à haut rendement énergétique 166
6,19 Matériaux pour chauffage solaire passif 170
6.20
Matériaux minimisant la distorsion thermique dans les instruments de précision 174
6.21
Vannes de robinet en céramique 178
6.22
Paliers en nylon pour gouvernails de bateaux 181
6.23
Conclusions 185
6.24
Bibliographie 185
7 • Choix des matériaux et de la géométrie 187
7.1
Introduction 187
7.2
Facteurs de forme 192
7.3
Performance des sections standard 198
7.4
Limites dues au matériau pour les facteurs de forme 203
7.5
Indices de performance incluant la géométrie 208
7.6
Facteur de forme microscopique ou microstructural 211
7.7
Co-sélection matériau-géométrie 215
L.---_
7.8
Récapitulation 218
7.9
Bibliographie 220
7.A
Annexe: contraintes géométriques et facteurs de forme associés 221
8 • Choix de la géométrie: Études de cas 224
8.1
Introduction 224
8.2
Longerons d'avions 225
8.3
Fourches de vélo de course 229
8.4
Solives: bois ou acier? 232
8.5
Augmenter la rigidité des tôles d'acier 236
8.6
Ressorts ultra-performants 238
8.7
Récapitulation 242
9 • Conception multi-contraintes et multi-objectifs 243
9.1
Introduction 243
9.2
Sélection par application successive des limites 244
9.3
Méthode des facteurs de pondération 246
9.4
Méthodes utilisant la logique floue 248
9.5
Méthodes systématiques de traitement 249
9.6
Objectifs composés, constantes d'échanges 253
9.7
Récapitulation 261
9.8
Bibliographie 262
10 • Conception multi-contraintes et multi-objectifs
: études de cas 264
10.1
Introduction 264
10.2
Contraintes multiples: bielles pour moteurs 264
10.3
Contraintes multiples: bobinages pour aimants
à champ magnétique élevé 269
10.4
Objectifs multiples: matériaux pour 275
10.5
Objectifs multiples: gobelets jetables 279
10.6
Récapitulation 283
11 • Procédés de fabrication et conception 285
11.1
Introduction 285
11.2
Les procédés et leur influence sur la conception 286
11.3
Caractéristiques des procédés 300
11.4
Choix systématique d'un procédé 300
11.5
Passage en revue : diagrammes de choix 303
11.6
Classement: coût d'un procédé 315
11.7
Informations complémentaires 322
11.8
Récapitulation 322
11.9
Bibliographie 323
~---
12 • Choix des procédés: cas pratiques 325
12.1
Introduction 325
12.2
Mise en forme d'un ventilateur 325
12.3
Fabrication d'un réservoir sous pression 331
12.4
Mise en forme d'une micro-poutre 334
12.5
Mise en forme des vannes de robinet en céramique 336
12.6
Procédé de fonderie économique 338
12.7
Sélection assistée par ordinateur p 340
12.8
Sélection assistée par ordinateur 344
12.9
Récapitulation 348
12.10
Bibliographie 349
13 • Sources de données 351
13.1
Introduction 351
13.2
Données pour la conception 352
13.3
Passage en revue : structuration 354
13.4
Informations complémentaires 356
13.5
Vérifier et estimer les données 358
13.6
Récapitulation 362
13.7
Bibliographie 363
13.A
Annexe: sources de données sur les matériaux 363
14 • Utilisation des sources de données: cas pratiques 383
14.1
Introduction 383
14.2
Données pour un alliage ferreux : acier inox 302 383
14.3
Données pour un alliage non ferreux 385
14.4
Données pour un polymère: le polyéthylène 388
14.5
Données pour une céramique: la zircone 390
14.6
Donnée pour un polymère chargé 393
14.7
Données pour un composite à matrice métallique: AIISiC(p) 395
14.8
Donnée pour un composite à matrice polymère 397
14.9
Données pour un matériau naturel: le balsa 399
14.10
Récapitulation 400
14.11
Bibliographie 402
15 • Matériaux, esthétique et design 403
15.1
Introduction 403
15.2
Esthétique et design 404
15.3
Le code-barres 407
15.4
L'évolution des téléphones 408
15.5
La conception des sèche-cheveux 411
15.6
Conception des fourchettes 413
15.7
Récapitulation 415
15.8
Bibliographie 415
'-------
16 • Forces motrices pour le changement 417
16.1
Introduction 417
16.2
Force du marché: économie contre performance 417
16.3
La science: la recherche poussée par la curiosité 420
16.4
L'environnement: l'éco-conception 422
16.5
Recycler et réutiliser 428
16.6
Récapitulation 429
16.7
Bibliographie 430
A • Aide-mémoire· formulaire 433
A.1
Équations de constitution 434
A.2
Moments des sections 436
A.3
Flexion élastique (poutres) 438
A.4
Défaillance en flexion (poutres et panneaux) 440
A.5
Flambage (colonnes et plaques) 442
A.6
Torsion (arbres) 444
A.7
Disques statiques et en rotation 446
A.a
Contraintes de contact 448
A.9
Estimation des concentrations de contraintes 450
A.10
Fissures aiguës 452
A.11
Réservoirs sous pression 454
A.12
Vibration des poutres, des tubes et des disques 456
A.13
Fluage et rupture par fluage 458
A.14
Flux de chaleur et de matière 460
A.15
Solutions des équations de diffusion 462
A.16
Bibliographie 464
B• Indices de performance 466
B.1
Introduction 466
B.2
Utilisation des indices 466
• Index 475
Avis clients
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