Le module d’élasticité, également connu sous le nom de module d’élasticité ou module de Young, est une mesure de la façon dont un matériau ou une structure se déforme et se déforme lorsqu’il est soumis à une contrainte. Les matériaux se déforment différemment lorsque des charges et des contraintes sont appliquées, et la relation entre la contrainte et la déformation varie généralement. La capacité de la matière à résister ou à transmettre le stress est importante, et cette propriété est souvent utilisée pour déterminer si un matériau particulier convient à un usage spécifique.
Cette propriété est souvent déterminée en laboratoire, à l’aide d’une technique expérimentale connue sous le nom d’essai de traction, qui est généralement réalisée sur un échantillon de matériau ayant une forme et des dimensions spécifiques. Il existe une variété de dispositifs de test disponibles qui appliquent des charges et des contraintes très précises à l’échantillon, et mesurent et enregistrent avec précision toute contrainte résultante dans le matériau. Le module d’élasticité est connu pour une grande variété de matériaux structurels, notamment les métaux, le bois, le verre, le caoutchouc, la céramique, le béton et les plastiques.
Le module d’élasticité décrit la relation entre la contrainte appliquée à un matériau et sa déformation correspondante. Le stress est défini comme une force appliquée sur une unité de surface, avec des unités typiques de livres par pouce carré (psi) ou de newtons par mètre carré, également appelées pascals (Pa). La déformation est une mesure de la quantité de déformation d’un matériau lorsqu’une contrainte est appliquée et est calculée en mesurant la quantité de déformation lorsqu’elle est soumise à une contrainte, par rapport aux dimensions d’origine de la matière. Le module d’élasticité est basé sur la loi d’élasticité de Hooke et peut être calculé en divisant la contrainte par la déformation.
Pour de nombreux matériaux soumis à de faibles niveaux de contrainte et sous tension, la contrainte et la déformation sont proportionnelles, ce qui signifie qu’elles augmentent et diminuent de manière constante, les unes par rapport aux autres. La déformation d’un matériau qui se produit lorsque la contrainte et la déformation se comportent de manière proportionnelle est appelée déformation élastique ou déformation élastique. Le module d’élasticité décrit la relation entre la contrainte et la déformation dans ces conditions.
L’élasticité est la capacité d’un matériau à revenir à son état ou à ses dimensions d’origine après la suppression d’une charge ou d’une contrainte. La contrainte élastique est réversible, ce qui signifie que la contrainte disparaîtra une fois la contrainte supprimée et que le matériau reviendra à son état d’origine. Les matériaux qui sont exposés à des niveaux de contrainte intenses peuvent se déformer au point où la contrainte et la déformation ne se comportent plus proportionnellement, et le matériau ne reviendra pas à ses dimensions d’origine. C’est ce qu’on appelle la déformation plastique ou la déformation plastique.