Qu'est-ce que la limite élastique?
La limite élastique d'un matériau est une considération importante en génie civil, mécanique et aérospatial.La limite élastique, également appelée pointable, est une limite supérieure pour la contrainte qui peut être appliquée à un matériau avant qu'elle ne se déforme en permanence.Cette limite est mesurée en livres par pouce carré (psi) ou newtons par mètre carré, également appelé Pascals (PA).
La limite élastique est fonction de l'élasticité d'un matériau.L'élasticité est la capacité d'un matériau à revenir à sa forme d'origine, ou dimensions, après la suppression d'une charge ou d'une contrainte.Tous les matériaux se déformeront lorsqu'une contrainte ou une charge sera appliquée.La déformation est une mesure de la quantité de déformation qui se produit lorsqu'un matériau est sous contrainte.
La déformation élastique se produit lorsqu'un matériau est exposé à une faible contrainte.Il disparaîtra après la suppression de la contrainte et le matériau reviendra à son état d'origine.La déformation en plastique se produira aux contraintes au-dessus de la limite élastique.Un matériau qui subit une tension plastique ne se rétablira pas complètement et ne reviendra pas à ses dimensions d'origine une fois la contrainte supprimée.
Cette propriété peut être illustrée en utilisant l'exemple d'un ressort.Si un poids est accroché à une extrémité d'un ressort, avec l'extrémité inverse fixée, elle étendra le ressort.Si une petite quantité de poids est appliquée puis retirée, le ressort reviendra à sa longueur d'origine.Si trop de poids est appliqué au ressort, il se déformera en permanence et ne reviendra pas à sa longueur d'origine lorsque le poids sera supprimé.Le ressort a subi une déformation plastique car la contrainte causée par le poids dépassait la limite élastique.
Les matériaux ont une relation mesurable entre la contrainte appliquée et la déformation résultante.Cette relation peut être tracée dans une courbe de contrainte-déformation.La pente de la courbe de contrainte-déformation reste constante dans la région où se produit la déformation élastique.La limite élastique est le point où la contrainte appliquée provoque un début de déformation permanente, et la pente de la courbe de contrainte de contrainte change.
Tous les matériaux n'ont pas de limite élastique.La ductilité est une mesure de la quantité de déformation permanente avant une défaillance complète.Les matériaux ductils, comme l'acier et le laiton, connaissent une grande quantité de déformation plastique avant la défaillance ultime.Les matériaux fragiles, comme le verre et le béton, présenteront peu ou pas de déformation plastique, et une défaillance complète se produit souvent immédiatement après une valeur critique de la contrainte.Pour cette raison, les matériaux cassants n'ont généralement pas de point de vue.