Contrainte σ [N / mm2 ]
σ
E = rigidité du matériau 1
Déformation ε [mm / mm] Comportement mécanique du matériau
La seconde expression définit la rigidité du matériau (le module d’élasticité) comme le rapport entre la sollicitation spécifique (contrainte s) et la déformation unitaire e. Cette expression, qui se réfère au matériau, est fort semblable à celle qui définit la rigidité de la structure. Leurs représentations graphiques sont également semblables. Nous pouvons remarquer que dans le diagramme qui se réfère à la structure, si on change l’aire de la section et la longueur, on obtiendra naturellement diverses droites. En revanche, ces paramètres sont absents dans le diagramme qui se réfère au matériau. L’expérience nous enseigne que si l’on sollicite les matériaux au-delà d’une certaine limite, leur comportement n’est plus élastique (c’est-à-dire réversible). Si nous plions un fil de fer sans atteindre cette limite, en supprimant la sollicitation le fil de fer retrouvera sa forme initiale. Si, en revanche, nous dépassons cette limite, nous provoquerons alors une déformation irréversible. Si nous supprimons de nouveau la sollicitation, le fil tendra à revenir à la forme initiale, sans pour autant la retrouver complètement. Nous verrons par la suite comment les sollicitations à la traction à l’intérieur du fil de fer plié sont accompagnées par une compression (phénomène de la flexion). Pour le moment, il est toutefois suffisant de savoir qu’un comportement identique se vérifie aussi bien dans un élément sollicité uniquement à la traction que dans un élément seulement comprimé.
La phase élastique et la phase plastique
Fil de fer sollicité dans la phase élastique
a
c
d
f Fil de fer sollicité au-delà de la phase élastique, déformation irréversible, phase plastique
EFFORTS, RÉSISTANCE, DÉFORMATIONS, RIGIDITÉ ET DIMENSIONNEMENT
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