Meilleure réponse
Cela dépend du type de force auquel vous faites référence. La résistance à la traction, à lélasticité, à la flexion et à la compression a des unités de force sur la surface. Ce sont les mêmes unités que la pression, mais nous lappelons le stress dans le contexte de la science des matériaux. Le Pascal (Pa) est lunité standard de contrainte et est égal à 1 Newton par mètre carré.
La résistance aux chocs a des unités dénergie par longueur dépaisseur. Il mesure lénergie nécessaire à la fracture à un taux de déformation élevé. Plus précisément, la résistance aux chocs quantifie les capacités dabsorption dénergie à des taux de déformation élevés; le comportement mécanique de certains matériaux, en particulier les polymères, peut varier en fonction de la rapidité avec laquelle nous appliquons une force.
Un autre type de résistance, similaire à la résistance aux chocs, est la ténacité. Cest lénergie par unité de volume absorbée par un matériau soumis à une tension, du point dapplication de la force à la rupture. En dautres termes, il sagit de laire totale sous une courbe de contrainte-déformation technique.
Au départ, il nest pas évident que laire sous la courbe a des unités dénergie par volume. Nous devons faire une manipulation des unités avant que cela ne devienne évident. Rappelez-vous que lunité standard de contrainte est un pascal, décomposée comme suit:
Pa = \ frac {N} {m ^ 2}
La déformation est le changement de longueur divisé par la longueur dorigine . Le dénominateur et le numérateur sont tous deux en mètres, qui sannulent. Ainsi, la déformation est typiquement écrite comme une quantité sans unité; cependant, rien ne nous empêche de lécrire comme \ frac {m} {m}
Lunité de laire sous la courbe est égale au produit de la contrainte et de la déformation:
Aire = \ frac {N} {m ^ 2} * \ frac {m} {m} = \ frac {Nm} {m ^ 3}
1 Joule (J) est égal à 1 Nm, donc
Area = \ frac {J} {m ^ 3}
Et voilà
Réponse
Vous êtes probablement se référant à un essai de choc Charpy (ou Izod), où un échantillon entaillé est fracturé par un poids oscillant libéré dune certaine hauteur. Ce test améliore la fragilité, qui se produit lorsque lécoulement plastique est restreint dans la mesure où la fracture se produit avec peu de plasticité (réponse de Felix Chen à Pourquoi les matériaux fragiles ont-ils une résistance à la traction ultime et non une limite délasticité?). Par conséquent, la résistance augmente bien quà la dépense de la ductilité. Ainsi, cette question peut être reformulée comme pourquoi le test de Charpy exagère la fragilité.
Lune des raisons est que lentaille crée un état de contrainte triaxiale. Elle le fait parce que lencoche aide à concentrer les contraintes de la manière habituelle et que dans la dimension de lépaisseur de léprouvette (parallèle à la racine de lentaille), le matériau intérieur est contraint de se déformer par les surfaces extérieures. faire ressortir les trois contraintes principales qui constituent létat de contraintes triaxiales. Et par définition, sur les plans où les contraintes principales sont présentes, les contraintes de cisaillement sont nulles. Étant donné que les dislocations se déplacent uniquement en réponse aux contraintes de cisaillement (réponse de Felix Chen à Quel est le mécanisme de glissement qui rend un métal déformé plastiquement sans fracture?), Un manque de contraintes de cisaillement supprime la plasticité de sorte que la fragilité sensuit. Par conséquent, létat de contrainte triaxiale associé à lentaille induit la fragilité.
Lautre facteur contribuant à la fragilité des essais entaillés est la vitesse de déformation élevée produite par le marteau oscillant qui heurte léprouvette dessai. À des taux de déformation aussi élevés, les dislocations ont moins de temps pour glisser . Par conséquent, la plasticité de la dislocation est limitée de sorte que la fracture avec peu de ductilité est favorisée, ce qui entraîne une plus grande fragilité.
En résumé, les deux facteurs dun état de contrainte triaxial plus un taux de déformation élevé font que les tests entaillés manifestent plus de fragilité que trouvé dans dautres tests mécaniques.