La limite d’élasticité, également connue sous le nom de limite d’élasticité ou limite élastique, est une valeur importante à prendre en compte lors de la sélection d’un matériau pour des applications de conception et de construction, en particulier lorsque des charges ou des contraintes importantes sont appliquées. Un exemple de la façon dont la valeur est utilisée est lors de la construction d’une structure avec des poutres en acier : il devient nécessaire de connaître la charge et le poids que les poutres peuvent supporter pour construire une structure saine. La limite d’élasticité est également un facteur clé dans le traitement des métaux, qui implique généralement d’exposer le métal à des contraintes élevées pendant le processus de fabrication.
Dans les applications de conception, la limite d’élasticité est souvent utilisée comme limite supérieure de la contrainte admissible pouvant être appliquée. Il est particulièrement important dans les applications de matériaux qui nécessitent le maintien de tolérances dimensionnelles précises en présence de contraintes et de charges élevées. La limite d’élasticité est généralement mesurée en livres par pouce carré (psi) ou en newtons par mètre carré, également appelés pascals (Pa).
Stress et la fatigue
La plupart des matières ont une relation prévisible et mesurable entre la contrainte appliquée et la déformation résultante, ou la déformation, qui se produit. Cette relation peut être tracée dans une courbe contrainte-déformation, qui montre généralement la limite d’élasticité. La limite d’élasticité définit la contrainte qui provoquera un début de déformation permanente dans un matériau.
Contrainte élastique : Un matériau qui est exposé à une contrainte de traction ou de traction subira une contrainte et s’allongera, entraînant un changement dimensionnel. À de faibles niveaux de stress, cette contrainte peut être réversible. Cela signifie qu’une fois la contrainte supprimée, le matériau peut reprendre ses dimensions d’origine. C’est ce qu’on appelle la déformation élastique.Déformation plastique : lorsque la contrainte appliquée dépasse la limite d’élasticité, un matériau se déforme au point où il ne peut plus revenir à ses dimensions d’origine une fois la charge supprimée. C’est ce qu’on appelle la déformation plastique ou la déformation plastique, qui est le résultat du déplacement permanent des atomes dans le matériau.
Matériaux ductiles et cassants
La limite d’élasticité est le plus souvent utilisée avec des matériaux ductiles. Si un objet ou un matériau est ductile, il se déformera complètement avant de se fracturer. La ductilité est une mesure de la quantité de déformation qui se produit avant la rupture complète. Ces matériaux, tels que l’acier et l’aluminium, peuvent subir une déformation plastique importante avant une telle panne.
Les matériaux fragiles, tels que le béton et le verre, ont une très faible élasticité et présentent généralement peu ou pas de déformation plastique avant rupture. Pour cette raison, la matière fragile n’a pas de limite d’élasticité et a tendance à se rompre immédiatement après qu’une valeur critique de contrainte a été dépassée.