Banc d’étude de la résistance des matériaux
Un banc d’essai dédié à l’enseignement de la mécanique des matériaux
Le banc d’étude de la résistance des matériaux est un dispositif expérimental complet destiné à l’enseignement de la mécanique en lycée et dans l’enseignement supérieur.
Il permet de caractériser le comportement mécanique de différents matériaux soumis à des sollicitations contrôlées, en traction ou en compression.
Étudier la résistance mécanique des matériaux
Ce banc d’essai modulaire permet d’analyser la capacité de charge d’un matériau jusqu’à une déformation donnée ou jusqu’à la rupture.
Il convient aussi bien aux essais non destructifs qu’aux essais destructifs, selon les objectifs pédagogiques.
Les expériences menées permettent d’aborder des notions fondamentales telles que la loi de Hooke, la limite d’élasticité, la résistance à la rupture ou encore les phénomènes de fatigue mécanique.
Un système modulaire et polyvalent
- Essais en traction et en compression sur une large gamme de matériaux
- Fixation possible en position horizontale ou verticale sur platine d’expérimentation
- Capteurs de force interchangeables de 100 g à 100 kg
- Adapté à de nombreux scénarios pédagogiques, du lycée à l’enseignement supérieur
Pilotage numérique et acquisition des données
Le banc est piloté par un microcontrôleur Arduino fourni, associé à un moteur pas à pas assurant un déplacement précis et reproductible.
La programmation est possible via un environnement Python, offrant une ouverture vers des activités de sciences de l’ingénieur et de programmation.
Un logiciel PC dédié est fourni. Il permet :
- Le paramétrage des essais (vitesse, déplacement, durée)
- L’étalonnage des capteurs de force
- L’acquisition des données en temps réel
- L’export des résultats au format CSV pour exploitation ultérieure
Je clique pour découvrir le logiciel de pilotage
Le fichier Excel des commandes de pilotage Arduino ainsi que le fichier exemple python pour l'envoi de ces commandes sont fournis
Un outil pour des expérimentations variées
Outre les essais classiques de traction et de compression, le banc permet la mise en œuvre d’expériences complémentaires telles que :
- Détermination de la constante de raideur d’un ressort
- Essais de fatigue mécanique
- Mesure de la tension superficielle
- Étude de la poussée d’Archimède
Conçu pour un usage pédagogique
Pensé pour un usage en classe et en laboratoire d’enseignement, ce banc associe robustesse mécanique, précision de mesure et clarté d’exploitation des résultats.
Il constitue un support expérimental structurant pour l’enseignement de la mécanique des matériaux et l’analyse expérimentale des contraintes.
Ce dispositif s’intègre naturellement dans les programmes de physique et de sciences de l’ingénieur du lycée et de l’enseignement supérieur.
A. Structure mécanique & plateforme
Plaque support 600 × 300 mm – ép. 10 mm
Pieds réglables M6 (x4)
Patins auto-adhésifs antidérapants Ø 19,1 mm (x4)
Niveau à bulle 3 axes
B. Rails, guidages et motorisation
Rail CNC course 200 mm
Moteur pas à pas 3 Nm – 200 tr/min
Moteur pas à pas 1,2 Nm
Noix d’accouplement Ø 8 mm → Ø 10 mm
Noix d’accouplement Ø 8 mm
Noix de serrage
C. Plaques, équerres et supports mécaniques
Plaque support 80 × 50 × 5 mm
Plaque support 80 × 50 × 3 mm
Équerre 80 × 100 mm – ép. 3 mm
Équerre 80 × 160 mm – ép. 3 mm
Équerre R28 × 38 mm
Écrou carré M6 – 20 × 20 × 5 mm
Tige embout filetée Ø 10 mm – M6 – L 400 mm (x2)
D. Capteurs de force (cellules de charge)
Capteur de force 100 g
Capteur de force 1 kg
Capteur de force 5 kg
Capteur de force 100 kg
Supports associés
Support capteur 100 g
Support capteur 1 kg M4
Support capteur 1 kg M5
Support capteur 5 kg
Support capteur 100 g
Support capteur 1 kg M4
Support capteur 1 kg M5
E. Électronique, pilotage et alimentation
Carte d’évaluation Arduino Uno
Shield banc traction–compression
Support plastique pour Arduino Uno
Cordon USB Type A–B – 1,8 m
Bloc alimentation 12 V – 18 W – 1,5 A
Cordon secteur
F. Éléments de transmission & accessoires expérimentaux
Poulies sur roulement (x2)
Cordonnet 25 m
Crochet acier M5 × 50 mm
Crochet acier M6 × 60 mm
Anneau de tension superficielle
Ensemble principe poussée d’Archimède
Boîte de Pétri PS Ø 90 mm
G. Visserie & quincaillerie
Vis CHC :
M2.5 × 12 mm
M4 × 20 mm
M5 × 8 mm
M5 × 16 mm
M5 × 20 mm
M6 × 16 mm
Vis sans tête M5 × 35 mm
Rondelles :
M5 acier zingué
M6 acier zingué
Adaptateur fileté M6 × 10 mm → M5 × 10 mm
Ensemble de 10 clés 6 pans
