Intérêt du sandwich en acier

[G-M]

Alors ma façon d'esspliker fera peut être frémir certains mais c'est comme ça que je sens le mieux le truc.

Et sinon pour rejoindre ce que disais madnumforce au dessus, je perle bien d'un angle de flexion identique, pas d'un effort IDE tiqur pour atteindre le même angle de flexion. C'est différent.

[cassca]

bon après, c'est surement propre hein. un moment je voulais acheter un truc chez eux aussi.

super

tu fé koi mercredi prochin ?

[Francis]

tu fé koi mercredi prochin ?

rien, pourquoi...?….

[ploc]

Pour illustrer ce que je disais plus haut:
2: on se concentre sur la partie dure. Celle qui risque de casser
3: on plie les deux lames au même angle. Les flèches représentent les efforts de traction sur la partie extérieure du pli. Plus on s'éloigne de la partie centrale de la lame, plus les efforts sont importants. Plus on tend à allonger "la fibre"

Oui mais alors pas besoin de sandwiché, suffit juste de faire une lame plus fine, non?
Après il y a deux choses différentes, en haut/extérieur ça va travaillé en étirement, alors qu'en bas/intérieur ça va travaillé en compression. Et suivant les matériaux ça résiste très bien à l'un et pas à l'autre.
Comme la main quoi, quand tu la fermes la peau se lisse à l'extérieur et se ride à l'intérieur .

[G-M]

Oui mais alors pas besoin de sandwiché, suffit juste de faire une lame plus fine, non?

Oui mais ta lame très fine risque d'être trop souple à l'utilisation. Alors qu'avec ses deux flancs en acier doux elle va gagner en rigidité sans que ça ne remette en cause ce que j'expliquais.
(je crois, amha, toussa)

Après il y a deux choses différentes, en haut/extérieur ça va travaillé en étirement, alors qu'en bas/intérieur ça va travaillé en compression. Et suivant les matériaux ça résiste très bien à l'un et pas à l'autre.
Comme la main quoi, quand tu la fermes la peau se lisse à l'extérieur et se ride à l'intérieur .

Alors ça chaipas.

[baalot]

Oui mais une lame plus fine, elle est vite trop fine, tu veux pas un couteau à lever des filets de poisson à chaque coup non plus.

C'est bien espliqué G-M. Dans mon esprit malade ça rappelle les enjeux de différence de courbure entre le dessus et le dessous d'une aile d'avion pour la portance. Même si ça n'a rien à voir. Je suis pas sûr que mon exemple soit bien parlant concernant le fait que t'as bien espliqué du coup...

[Francis]

.

Oui, GM, ton explication tient la route...




Au milieu, c'est la "fibre neutre", elle ne subit pas de déformation, c'est la base de calcul pour les pliages en chaudronnerie, tuyautage et autres.

Plus tu as de matière de chaque coté de la fibre neutre, plus les déformations et autres contraintes seront importantes et donc plus le matériau ne supportant que difficilement ces contraintes sera en situation de stress.
C'est donc là que prend tout l'intérêt du sandwich: remplacer de chaque coté de la fibre neutre un matériau ne supportant pas la flexion et l'étirement par un matériau supportant beaucoup mieux ces contraintes.
Il est donc très important de bien choisir le matériau qui va constituer les flancs de la lame si l'on veut faire un sandwich tip-top qualité et pas uniquement esthétique...

.

[Jonathan P.]

Caoutchouc

[Madnumforce]

Pour illustrer ce que je disais plus haut:
A :lame homogène
B :lame sandwich

1: vue en coupe
2: on se concentre sur la partie dure. Celle qui risque de casser
3: on plie les deux lames au même angle. Les flèches représentent les efforts de traction sur la partie extérieure du pli. Plus on s'éloigne de la partie centrale de la lame, plus les efforts sont importants. Plus on tend à allonger "la fibre"
4: si on zoome c'est plus flagrant. Enfin en principe, si c'est dessiné proprement.

C'est juste, dans le sens où la contrainte maximale sur une plaque fine, à flèche égale, est moindre quand dans une plaque plus épaisse.

Mais le truc, c'est qu'à mon avis, c'est un peu voir le problème à l'envers, dans le sens où la flèche n'est elle-même qu'une conséquence du chargement/de la solicitation. C'est à dire que contrainte plus grande, ça veut dire réaction du métériau plus grande. On comprend qu'il est bien plus facile de faire arquer une machette de 2mm d'épaisseur qu'un couteau de camp de 6mm, quand bien même les deux seraient fait d'une matériau rigoureusement identique mécaniquement, et en ce sens parler de flèche identique n'est pas très pertinent, car la force nécessaire pour la générer est complètement différente.

Pour reprendre cet exemple, en supposant deux lames ayant la même largeur, et ayant la même géométrie relative, avec seulement l'épaisseur qui change (2mm et 6mm, donc), pour générer la même flèche élastique sur les deux lames, il faudra appliquer au couteau de camp une force non pas 3, non pas 9, mais bien 27 fois plus grande. On voit bien que parler à flèche égale n'est pas très pertinent. Ce sont les forces extérieures générant la déformation qui doivent être considérées comme les données d'entrée. Mais du reste, ton petit schéma est juste, pour ce qu'il a la prétention de représenter, quoiqu'il puisse être amélioré pour mieux représenter le "rayon" de courbure, la fibre neutre, etc.

Et le fait est que, quoi qu'il arrive, les flancs mous des aciers sandwich ont une limite élastique est une résistance mécanique systématiquement plus faible que les aciers "durs". C'est à dire que si on remplace, dans notre couteau de camp de 6mm, les 2mm extérieurs de chaque coté par un acier mou, ces couches extérieures se deformeront plastiquement sous une charge qui n'aurait pas fait broncher la lame homogène, et même céderont complètement sous l'effet d'une force qui n'aurait même pas induit de déformation plastique dans notre lame homogène d'acier dur. On est complètement trompé à croire que la lame sandwich est plus résistante parce qu'elle se déforme plastiquement de manière importante avant de claquer, et prend une courbure extrêmement importante, alors que la lame raide reste élastique quasiment jusqu'à la rupture, se déformant significativement moins.

[Madnumforce]

Juste pour compléter, un petit dessin montrant très très très schématiquement les différences de profil des courbes des essais de traction entre un "acier dur" trempé dur, et un acier mou, voire recuit (les deux extrêmes):


EDIT: schéma plus complet.

[manda]

[G-M]

Il est bien ce schéma.

Par contre tu dis plus haut que c'est prendre le problème à l'envers que de parler de courbure. Je comprends ce que tu veux dire et ce qui t'amène à cette conclusion, mais je ne suis pas sûr d'être convaincu.
Je veux dire que peut-être c'est valable pour du couteau de barbare, de camp, une machette, une serpe...
Mais pour un couteau de cuisine par exemple, peut-être que le gars qui a un couteau un peu souple entre les mains va être alerté par la courbure de la lame, sur un faux mouvement par exemple. Alors qu'avec un effort latéral plus important mais sans la courbure, il risque de dépasser la limite plus facilement.

En gros dans ce cas le sandwich serait moins solide mais peut être plus tolérant

[Madnumforce]

Il est bien ce schéma.

Par contre tu dis plus haut que c'est prendre le problème à l'envers que de parler de courbure. Je comprends ce que tu veux dire et ce qui t'amène à cette conclusion, mais je ne suis pas sûr d'être convaincu.
Je veux dire que peut-être c'est valable pour du couteau de barbare, de camp, une machette, une serpe...
Mais pour un couteau de cuisine par exemple, peut-être que le gars qui a un couteau un peu souple entre les mains va être alerté par la courbure de la lame, sur un faux mouvement par exemple. Alors qu'avec un effort latéral plus important mais sans la courbure, il risque de dépasser la limite plus facilement.

En gros dans ce cas le sandwich serait moins solide mais peut être plus tolérant

Je vois ce que tu veux dire, mais de ce que j'ai pu comprendre, quel que soit le traitement, et quasiment quel que soit l'acier, le module d'élasticité est le même, c'est à dire que la rigidité est la même. Ce qui change, c'est seulement la force à laquelle on sort du domaine élastique. C'est à dire que le cuisto un peu inexpérimenté, il va plier sa lame sandwich bien avant de casser sa lame homogène. Quand je dis plier, je veux dire plié pour de bon, déformé, pas simplement courbé sous l'effort. Après, le sandwichage aura pour effet que les couches extérieures d'acier mou casseront bien avant le coeur en acier raide. Ce qui fait qu'on se retrouvera mécaniquement avec une lame d'acier raide fine d'épaisseur, donc qui flèche beaucoup plus à charge égale, et donc réciproque: qui admet d'être courbé beaucoup plus qu'une lame plus épaisse avant de casser (mais qui est moins rigide car moins épaisse).

[G-M]

je comprend.

Mais bon quand même les sandwich c'est trop sexy

[Madnumforce]

Ce que je ne conteste pas le moins du monde! J'apporte seulement des données matérielles issues de l'investigation méthodique, dans le but d'éclairer l'aspect technique des choses. Mes propres connaissances sont très limitées, mais, autant qu'il me semble, scientifiquement correctes. Si quelqu'un a des éléments spécifiques susceptibles de remettre en cause ce que je présente ici, je suis tout ouïe. Je ne fais que ressortir comme un perroquet des connaissances qui ont été produites par d'autres (selon une méthodologie rigoureuse, celà dit), et tout élément qui me permettra d'affiner mes connaissances, voire de corriger des conceptions fallacieuses, je le recevrais avec plaisir s'il a été produit avec une rigueur méthodologique équivalente. Dans tous les cas, ces connaissances n'ont absolument pas vocation à servir de base pour des jugements sur des aspects qui n'ont absolument rien à voir, que ce soit l'esthétique, la valeur marchande, la compétence de l'artisan, les choix du client/utilisateur, etc...