Conversion de Atmosphères en Mégalivres par pouce carré

Informations sur le Atmosphère (atm)

L’atmosphère est une unité de pression définie comme valant exactement 101 325 pascals. Son symbole est atm. Ce n’est pas une mesure de l’air en un lieu ni à un instant particuliers, mais une valeur de référence fixe, choisie en 1954 par la Conférence générale des poids et mesures pour se tenir près de la pression moyenne au niveau de la mer aux latitudes tempérées.

Son utilité est de transformer une pression en un rapport. Dire qu’un récipient contient du gaz à six atmosphères dit aussitôt que la pression intérieure vaut six fois celle du dehors, et c’est ce fait qui détermine si un récipient éclatera, combien de gaz il contient et à quelle vitesse il se videra. Aucune autre unité de pression ne porte ce sens dans le chiffre lui-même.

La chimie a bâti son premier cadre sur elle. Les lois des gaz s’écrivaient avec des pressions en atmosphères, la constante des gaz avait une valeur taillée pour les litres et les atmosphères, et les conditions normales de tabulation des données thermodynamiques se définissaient à une atmosphère. En 1982 l’Union internationale de chimie pure et appliquée a fixé l’état standard à exactement un bar : les tables modernes emploient donc le bar et les anciennes l’atmosphère, et cet écart de 1,3 pour cent compte dans un travail soigné.

La plongée et la médecine hyperbare comptent encore avec elle. La pression sous l’eau se décrit en atmosphères absolues, un plongeur à trente mètres en subissant environ quatre, et l’oxygénothérapie hyperbare se délivre à deux ou trois atmosphères absolues dans un caisson étanche. Comme le volume d’un gaz et son absorption par le corps varient tous deux avec la pression absolue, l’unité accomplit un vrai travail physiologique et ne se borne pas à rapporter une lecture.

L’atmosphère fixe en outre les anciennes échelles au mercure. Une atmosphère vaut exactement 760 millimètres de mercure par définition, ce qui rattache le torr et le millimètre de mercure au système métrique ; elle vaut aussi 29,92 pouces de mercure, le calage qu’un pilote américain affiche comme standard sur son altimètre.

Une unité apparentée, l’atmosphère technique d’un kilogramme-force par centimètre carré, est voisine sans être égale, à 98 066,5 pascals. Des documents du Japon, de Corée et d’Europe orientale l’emploient parfois, et prendre l’une pour l’autre introduit une erreur d’environ trois pour cent.

Une atmosphère équivaut à 101 325 pascals, à 1,01325 bar, à 760 millimètres de mercure ou à environ 14,696 livres par pouce carré.

Informations sur le Mégalivre par pouce carré (Mpsi)

La mégalivre par pouce carré est une unité de pression valant un million de livres par pouce carré, soit 6,895 gigapascals. Son symbole est Mpsi. Rien ne fonctionne à cette pression ; l’unité n’existe que pour énoncer le module d’élasticité, la grandeur qui décrit la rigidité d’un matériau et non sa résistance.

Deux nombres exprimés en elle sont retenus par tout ingénieur mécanicien américain. L’acier a un module de Young de 29 millions de livres par pouce carré et l’aluminium de 10 millions, et ce rapport d’environ trois pour un régit le comportement des deux dans toute structure. Une pièce d’acier et une pièce d’aluminium de forme identique et de résistance identique ne fléchiront pas de même, et l’écart est exactement ce facteur.

Les autres métaux courants se rangent autour. Le titane se place vers 16,5 millions de livres par pouce carré, le cuivre à 17, le magnésium à 6,5, et la fonte entre 12 et 20 selon la nuance. Comme le module ne varie guère avec le traitement thermique ni avec l’alliage au sein d’une même famille métallique, ces chiffres sont bien plus stables que ceux de résistance et l’on peut s’y fier d’une nuance à l’autre.

Les composites sont là où l’unité fait son travail le plus intéressant. La fibre de carbone standard atteint environ 33 millions de livres par pouce carré dans le sens de la fibre, les nuances à haut module de 55 à 85, et la fibre de verre seulement 10, comme l’aluminium. Comme un stratifié composite a un module différent dans chaque direction, les concepteurs travaillent avec un ensemble de valeurs et non une seule, et l’unité paraît plusieurs fois sur une même fiche technique.

Son équivalent métrique est le gigapascal, et la conversion vaut 6,895 gigapascals par mégalivre et pouce carré. L’acier à 29 millions de livres par pouce carré fait 200 gigapascals, et l’aluminium à 10 millions en fait 69, qui sont aussi les deux chiffres de rigidité les plus cités dans l’ingénierie métrique. Les deux traditions décrivent exactement les mêmes matériaux.

Distinguer le module de la résistance compte ici plus que partout ailleurs. Un acier de module 29 millions de livres par pouce carré peut s’écouler à 50 mille, un écart de près de six cents fois, et les deux propriétés sont indépendantes : un traitement thermique peut doubler la résistance d’un acier sans toucher à sa rigidité.

Une mégalivre par pouce carré équivaut à 1 000 000 de livres par pouce carré, à environ 6,895 gigapascals, à environ 68 950 bars ou à 1000 kilolivres par pouce carré.