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La coalescence est un phénomène physique résultant du rapprochement d’un élément voisin ou d’une substance identique à un autre élément. Ces éléments minimisent leur énergie et étirent leur surface de sorte à atteindre une épaisseur de rupture. La collision des deux éléments entraîne leur coalescence. En effet, la coalescence décrit leur réunion fusion pour former un élément unique d'une taille plus conséquente.
La coalescence concerne aussi bien les fluides que les particules solides. Elle peut se produire de façon normale ou pathologique. La formation des gouttes de pluie est un processus normal qui succède à la condensation de la vapeur d’eau et sa sursaturation.
Tout comme la transformation de la vapeur d’eau en gouttelettes de pluie, certaines applications industrielles ont recours à l’agitation des systèmes diphasiques pour faire passer un élément d’un état liquide à un état gazeux ou en liquide immiscible.
En revanche, le phénomène de coalescence décrit un état pathologique chez les métaux qui présentent des fissures. La coalescence permet l’ouverture des mésofissures en fissures plus longues ou macrofissures. En outre, la fatigue des pièces en alliage léger entraîne leur coalescence et rupture.
L’endommagement des pièces en alliage léger provoque l’apparition de fissures sur trois échelles différentes. Dans un premier temps, elles atteignent la microstructure du matériau. À ce stade, la taille des fissures reste négligeable. À mesure que les pièces perdent en tenue mécanique, des mésofissures (plus épaisses et ramifiées) naissent. Ce second stade de fissuration précède la coalescence des alliages légers.
La répétition des cycles d’efforts entraîne à terme la coalescence des mésofissures qui va engendrer la formation d’une fissure longue ou macrofissure. La rupture du matériau est inévitable lorsqu’il aura atteint son seuil de résistance à la déformation.
Les alliages légers constituent des pièces couramment utilisées dans la structure des aéronefs. Le test de résistance des matériaux devrait se faire au moment de la conception des structures afin de garantir une meilleure ductilité et une tenue mécanique renforcée.
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