Limite d'élasticité

 

Les structures et les composants mécaniques sont conçus pour résister aux contraintes élastiques, de sorte qu’il devient nécessaire de connaître le niveau de stress où la souche ou la déformation plastique commence.

Mais qu’est-ce que la limite d'élasticité?

La limite d'élasticité est précisément le point où commence la déformation irrécupérable (ou plastique) du matériau. A partir de là, le matériau ne récupérera que la partie élastique de sa déformation... et sera durable et irréversible.

Le début de la souche a une plus grande déformation par rapport au stress appliqué, ce qui rend ce point visible dans certains matériaux plus ductiles tels que l’acier à faible teneur en carbone.

La transition de l’élastique au régime plastique se produit brusquement dans ces matériaux.

Ce phénomène est connu pour un pic de souche « exagérée » ou discontinue.

Limite de escoamento em aço de baixo carbono

Dans la plupart des autres matériaux, cependant, la transition élastique/plastique se produit continuellement ou progressivement, et le point de rendement n’est pas clair. Voir le « point P dans le tableau ci-dessous.

Grafico mostrando o limite de escoamento outros materias

Analyse graphique de déformation de stress

Voici le graphique que les écoles et les collèges présentent. Rappelez-vous que ce cas est l’exception pas la règle.

En analysant le graphique, nous pouvons observer 3 phases (zones) du matériau: Élastique, souche et plastique.

Zone élastique

Le matériau ne subit pas de changements macroscopiques, ni ne perd de propriétés.

C’est comme un élastique, tu le tires et ça revient. Et on dirait que tu ne l’as pas tiré avant !

En d’autres termes: la loi de Hooke est en place.

Remarque : Les charges cycliques (en alternance) peuvent causer de la fatigue dans certains matériaux et peuvent les faire échouer.

Strain fase

C’est la zone où le matériau subit déjà une déformation plastique, mais cela n’est pas détecté par la machine d’essai parce que le matériau « s’infiltre » ou se dilate sans nécessiter plus de force (tension).

L’explication du phénomène est métallurgique et est liée, dans l’acier, à de faibles quantités de carbone.

Faible résistance yiled n’est pas toujours mauvais. Les matériaux à faible puissance de rendement sont bons pour se plier et se conformer.

Les matériaux à haute résistance sont difficiles (ou coûteux) à se conformer. Parfois, ce phénomène est appelé « effet de printemps » par « pions ».

Zone plastique

À ce stade, le matériel ne peut pas revenir à son état initial. Une déformation plastique (crue) est permanente.

Les points clés ici sont T (force maximale de traction) et R (stress de fracture).

Comment calculer la limite d'élasticité

Nous tirons habituellement une ligne droite parallèle à la partie élastique de la courbe de déformation de stress x, à partir d’une pré-déformation de 0,002.

Le point de rencontre de la ligne parallèle avec la courbe représente la limite d'élasticité conventionnelle comme on peut le voir dans la figure ci-dessous :

Grafico mostrando o limite de escoamento outros materias

Résistance au rendement

La limite d'élasticité est largement utilisée dans le calcul du stress admissible dans les projets. Mais ils ne sont pas égaux.

Le stress admissible n’est qu’une fraction de la limite d'élasticité. Voir ci-dessous la formule:

Fórmula da tensão admissível

Note: C.S. = coefficient de sécurité.

En savoir plus sur la résistance à la traction (avec des exemples pratiques).

Limite d'élasticité de l’acier

La limite d'élasticité de l’acier peut varier selon les spécifications ou les normes, l’épaisseur, le traitement thermique, etc.

Toutefois, un acier commun 1020 (comme un AISI SAE 1020) devrait avoir 350 MPa ou 50800 psi de résistance au rendement.

La plupart des normes (ASTM A36) spécifient une limite d'élasticité minimale. Cette limite varie généralement de 245 à 355.

Il est généralement admis comme vrai qu’un acier commun n’aura jamais moins de 200MPa ou plus de 2100MPa de tension de limite d'élasticité. (source matweb)

Version en anglais

Il s’agit d’une traduction automatique. Visitez version en anglais pour des clarifications, si nécessaire.

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Matériaux (FR): Limite d'élasticité
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Matériaux (FR)
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