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Limite d'élasticité

1860
Machine d'essai de traction mesurant la limite d'élasticité en science des matériaux.

(Image générée à titre d'illustration uniquement)

La limite d'élasticité, ou point d'écoulement, est la stresser à laquelle un matériau commence à se déformer plastiquement. Avant la limite d'élasticité, le matériau se déforme de manière élastique et reprend sa forme initiale lorsque la contrainte appliquée est supprimée. Une fois la limite d'élasticité franchie, une partie de la déformation sera permanente et non réversible. Elle marque la limite du comportement élastique.

La transition entre le comportement élastique et le comportement plastique est un élément essentiel de la conception. Pour les matériaux dont la limite d'élasticité est claire et nette (comme l'acier à faible teneur en carbone), elle est facilement identifiable sur la courbe contrainte-déformation sous la forme d'un pic distinct (limite d'élasticité supérieure) suivi d'une chute jusqu'à un plateau de contrainte constante plus bas (limite d'élasticité inférieure). Cependant, de nombreux matériaux, tels que les alliages d'aluminium, présentent une transition progressive. Pour ces derniers, une preuve stress ou la limite d'élasticité décalée est définie. Elle est généralement déterminée par la méthode du décalage de 0,2%, qui consiste à tracer une ligne parallèle à la partie élastique initiale de la courbe à partir d'une valeur de déformation de 0,002 (ou 0,2%). La contrainte à laquelle cette ligne coupe la courbe contrainte-déformation est définie comme la limite d'élasticité d'épreuve 0,2%. Cette valeur représente la contrainte qui provoquerait une déformation permanente et irrécupérable de 0,2% lors de la décharge. La limite d'élasticité est un paramètre fondamental utilisé pour déterminer la charge maximale admissible qu'un composant mécanique peut supporter avant d'être considéré comme défaillant, car une déformation permanente peut rendre une pièce inutilisable même si elle ne s'est pas rompue.

UNESCO Nomenclature: 3313
- Science des matériaux

Taper

Propriété physique

Perturbation

Fondamentaux

Usage

Utilisation généralisée

Précurseurs

  • compréhension du comportement élastique et plastique des métaux
  • développement d'extensomètres précis pour mesurer les petites déformations
  • besoin industriel de performances prévisibles des matériaux sous charge
  • théories du mouvement des dislocations dans les solides cristallins

Applications

  • conception structurelle des bâtiments et des ponts pour éviter les déformations permanentes
  • conception de résistance aux chocs des automobiles (absorption d'énergie par déformation plastique)
  • design of fixations and bolts
  • procédés de formage des métaux tels que le laminage, le forgeage et l'extrusion
  • définition des limites de pression pour les conduites et les récipients sous pression

Brevets:

NA

Idées d'innovations potentielles

  • développement d'aciers biphasés à haute limite d'élasticité pour l'allègement automobile
  • shape memory alloys that can recover from plastic deformation
  • techniques d'écrouissage (travail à froid) pour augmenter la limite d'élasticité
  • renforcement par précipitation dans les alliages d'aluminium et de nickel
  • micro-alliage pour contrôler la taille des grains et améliorer la limite d'élasticité
  • conception de charnières en plastique dans les structures parasismiques
  • traitements thermiques avancés pour les aciers à outils
  • fluides à limite d'élasticité (par exemple, dans les amortisseurs intelligents)
  • logiciel prédictif pour les simulations de formage des métaux
  • Impression 3D de métaux avec des limites d'élasticité locales adaptées
Related to : limite d'élasticité, limite de rupture, déformation plastique, limite élastique, courbe contrainte-déformation, contrainte d'épreuve, 0.2% offset, science des matériaux, conception mécanique, ensemble permanent.

Contexte historique

Limite d'élasticité

1850
1850
1850
1860
1870
1876
1882-01-01
1850
1850
1850
1850
1867
1875-01-01
1881
1884

(si la date est inconnue ou non pertinente, par exemple « mécanique des fluides », une estimation arrondie de son émergence notable est fournie)

10e année anniversaire

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