La ténacité à la rupture est une mesure de la performance d’un matériau présentant un défaut existant sous pression. Dans les tests de matériaux, les gens utilisent un équipement pour soumettre des matériaux présentant des défauts connus à une pression contrôlée pour voir quand quelque chose comme une fissure se transforme en une fracture complète et provoque la défaillance du matériau. Les ingénieurs supposent que la perfection est impossible et doivent donc concevoir des matériaux avec une résistance à la rupture adaptée à l’application afin qu’ils résistent à la pression et conservent leur intégrité.
Dans une mesure de la ténacité à la rupture, l’objectif est d’examiner les performances avec différents types de fissures et de défauts comme des bulles d’air profondément à l’intérieur du matériau. L’équipement peut soumettre le matériau à des forces de glissement, de déchirure ou de traction pour déterminer son comportement. Cela fournit une série de mesures de ténacité à la rupture que les ingénieurs peuvent utiliser pour déterminer quand le matériau va échouer et dans quelles conditions.
Le risque de fracture augmente à mesure que la pression sur le matériau augmente. Si le matériau est trop fragile, il peut être sujet à la fracturation sous des niveaux de pression relativement faibles, mais les matériaux extrêmement flexibles peuvent se déformer, les rendant inutiles. Les ingénieurs doivent trouver un juste milieu lors du développement de matériaux, leur offrant la flexibilité nécessaire pour résister aux fractures et la fragilité nécessaire pour résister aux pressions déformantes. Cela peut nécessiter des modifications de la composition et de la conception des composants du produit.
Si la ténacité à la rupture est trop faible, cela signifie que le matériau peut être sujet à la rupture. Ce n’est pas souhaitable et les ingénieurs doivent revenir à la planche à dessin pour déterminer comment corriger le problème. Cela peut impliquer de changer la composition d’un alliage métallique, de modifier la forme d’une pièce ou de reconcevoir un équipement pour modifier la répartition de la pression lorsqu’il est opérationnel. Une ténacité élevée à la rupture est un bon signe, montrant que les matériaux sont suffisamment résistants pour répondre aux besoins, mais cela peut entraîner d’autres problèmes, comme des matériaux trop lourds pour l’application prévue.
La loi peut exiger une certaine norme de résistance à la rupture pour des matériaux particuliers, en raison de problèmes de sécurité. Dans ces cas, les entreprises peuvent avoir besoin de montrer les résultats des tests aux inspecteurs du gouvernement afin qu’ils puissent confirmer que l’entreprise respecte les normes. Les entreprises peuvent également avoir des normes internes et industrielles à respecter pour rester compétitives. La discussion des résultats des tests est également importante pour des activités telles que les appels d’offres sur des projets, car les entreprises veulent montrer en quoi leurs produits finaux seront supérieurs à ceux de leurs concurrents.