Recherche de solution forme et matériaux

Recherche de solution forme

a partir du CDCF chercher une forme a donner au "Projets" :

Croquis et dessin de la forme définitive sur sketchup 3D

Recherche de solutions matériaux

La recherche doit être faite en fonction du cahier des charges et de vos solutions technique.

Exemples de matériaux:

Fer plat aluminium, fer plat acier, contre plaqué , plaque de PVC, carton, PLA, briques, bois...

Prévoir des tests/ calculs à effectuer et les critères d'appréciations . (tests de duretés, de flexion, façonnage, densité, conductibilité, flottabilité, friction....

Rendre compte sous forme de tableau.

Recherche de solutions matériels

La recherche doit être faite en fonction du cahier des charges et de vos solutions technique.

Faire la chaîne d'énergie de votre projet.

Rendre compte sous forme de texte.

Quelques densités :

- densité du fer : 7.86

- densité de l' aluminium : 2.7

- densité du cuivre : 8.92

- densité de l’alcool (éthanol) : 0.798

- densité du beurre : 0.86 à 0.87

- densité du sucre : 1.59

- densité du caoutchouc : 0.92 à 0.99

- densité du diamant : 3.01 à 3.52

- densité de la glace : 0.917

- densité de l’ivoire : 1.83 à 1.92

- densité du marbre : 2.6 à 2.84

- densité du calcaire : 2.68 à 2.76

- densité du chêne : 0.6 à 0.9

- densité du verre à vitre : 2.50

- densité du carton 210g/m2 : 0.42

Bois

Le bois est une matière vivante dont la masse volumique varie principalement selon plusieurs paramètres notamment l’essence et l’humidité.

Acajou 0,700

balsa 0,140

buis 0,910 – 1,320

cèdre 0,490

chêne 0,610 – 0,980

chêne (cœur) 1,170

ébène 1,150

frêne 0,840

hêtre 0,800

liège 0,240

peuplier 0,390

pin 0,740

platane 0,650

sapin 0,450

teck 0,860

D'après : Wikipédia

Quelques idées de tests:

Test de conductibilité électrique en Ohmmètre

Test de flexion

Test de conductibilité thermique

Test de couleurs

Test de dureté

La conductibilité

La conductibilité est la propriété que possèdent les corps de transmettre la chaleur, l'électricité ou certaines vibrations.

Des métaux comme l'or, l'argent et le cuivre ont une conductibilité thermique importante (ils conduisent facilement la chaleur), alors que des matériaux comme le verre et l'amiante ont une conductibilité thermique beaucoup plus faible. Ces derniers sont des isolants.

La conduction est la seule méthode de transfert de chaleur efficace à travers les solides opaques. Lorsque l'on chauffe l'une des extrémités d'une barre métallique, la chaleur se transmet par conduction à l'autre extrémité plus froide. Le mécanisme exact de la conduction dans les solides n'est toujours pas totalement élucidé, mais découle surtout du mouvement des électrons libres dans le corps, enclenché dès que s'y établit une différence de température. Ainsi, les bons conducteurs de chaleur sont en général de bons conducteurs électriques.

d'après : http://www.futura-sciences.com/fr/definition/t/physique-2/d/conductibilite_2069/

La Conductivité Thermique des Matériaux

Elle représente la quantité de chaleur transférée au travers d'un matériau homogène par unité de surface et par une unité de temps sous un gradient de température. Dans le système international d'unités, la conductivité thermique est exprimée en watts par mètre-kelvin, (W/m.K) où:

› le watt (W) est l'unité de puissance

› le mètre (m) est l'unité de longueur

› le kelvin (K) est l'unité de température

(le degré Kelvin étant égale à l'unité Celsius, ici 20°C)

Plus la valeur de la conductivité thermique est faible

et plus le matériau est isolant.

Il est considéré qu’un matériau n’est efficace que si son coefficient de conductivité thermique est inférieur à 0,065 W/m.K.Matériaux Coefficients de Conductivité Thermique

Mousse de Polyuréthane rigide 0,022 à 0,028

Air sec immobile 0,024 à 0,026

Liège expansé (7 à 10cm d'épaisseur) 0,032 à 0,045

Polystyrène expansé (6cm) 0,033 à 0,036

Laine de verre (9cm) 0,034 à 0,056

Ouate de cellulose (8 à 10cm) 0,035 à 0,042

Laine de mouton (8 à 10cm) 0,035 à 0,045

Laine de lin 0,035

Polystyrène extrudé 0,035

Perlite (10 à 11cm) 0,038 à 0,5

Laine de chanvre (9cm) 0,039

Laine de roche (9cm) 0,04

Laine de coton (9cm) 0,04

Liège naturel 0,04 à 0,07

Paille (perpendiculaire aux fibres) 0,04

Paille en botte (densité 100kg/m3) 0,045

Chanvre en vrac 0,05 à 0,07

Laine de coco 0,05

Panneaux en fibre de bois 0,05

Panneaux de paille compressée (6cm) 0,081

Terre-paille 300kg/m3 0,1

Béton cellulaire 0,11 à 0,24

Contreplaqué 0,11

Brique de chanvre 0,12

Terre-paille 400kg/m3 0,12

Panneaux de particules de bois disposées à plat 0,13

Bois de pin (perpendiculaire aux fibres) 0,15

Panneaux en aggloméré de bois 0,15

Panneaux en contreplaqué 0,15

Bois de chêne 0,16

Panneaux de fibres de bois extrudées 0,17

Terre-paille 600kg/m3 0,17

Terre-paille 800kg/m3 0,25

Adobe (terre crue) 0,32

Enduit de plâtre 0,35

Terre-paille 1000kg/m3 0,35

Bois de pin (parallèle aux fibres) 0,36

Mortier de plâtre (1cm d'épaisseur) 0,7

Terre (sèche) 0,75

Brique (terre cuite) 0,84

Mortier de chaux 0,87

Béton 0,92

Bloc de terre comprimée 1,05

Brique de terre crue 1,1

Brique de terre cuite 1,15

Verre 1,2

Chape de ciment 1,4

Mortier de ciment (20cm d'épaisseur) 1,4

Béton plein 1,75

Granite 2,2

Aluminium (pureté de 99,9 %) 237

Acier doux 46

Plus la conductivité thermique est grande, plus le matériau est conducteur.

La flottabilité est une force s'exerçant sur des corps immergés dans un fluide (liquide ou gazeux), et donc soumis à la poussée d'Archimède. Elle s'oppose à la force de gravité, puisqu'elle est dirigée de bas en haut.

Selon le rapport entre son poids et la poussée d'Archimède, un corps peut avoir une flottabilité neutre, positive ou négative. Dans ces trois cas, les objets vont respectivement flotter entre deux eaux, remonter vers la surface ou couler.