Déformation des solides

Déformation des solides

Déformation des matériaux

La déformation des matériaux est la description de la manière dont se déforment les pièces et objets. Ceci a une importance capitale pour la mise en forme (fabrication de pièces), la conception (résistance de la pièce en utilisation normale) et la sécurité (protection des personnes en cas d'accident).

La capacité d'une pièce à se déformer, ou à résister à la déformation, dépend de deux choses :

  • la forme de la pièce
  • la nature du matériau et son élaboration.

L'influence de la forme de la pièce est étudiée en mécanique des milieux continus (MMC). L'influence du matériau est la partie qui nous concerne ici.

On caractérise un matériaux par trois couples de qualificatifs :

  • souple/rigide : ceci caractérise l'élasticité, la capacité à se déformer de manière réversible ;
  • dur/mou : ceci caractérise la ductilité, la capacité de l'objet à se déformer plastiquement, de manière irréversible ;
  • fragile/ductile : ceci caractérise la capacité à résister à la propagation d'une fissure, à absorber l'énergie d'un choc.

On remarque que le qualificatif « ductile » est à la fois l'opposé de « fragile » et de « dur ». En effet, un matériau dur résiste mal à la propagation des fissures et aux chocs : la déformation plastique absorbe une partie de l'énergie de déformation et donc retarde la rupture. Ceci est illustré dans la fable de La Fontaine Le chêne et le roseau (bien que dans la fable, la résistance du roseau puisse être attribuée plutôt à son élasticité, celle-ci illustre la différence entre « dur » et « résistant »).

La notion de « solidité » et de « résistance » est plus complexe, et dépend de l'utilisation de l'objet. Un matériau se déformant facilement (souple et/ou ductile) résiste bien à la rupture, casse difficilement, mais n'a pas une bonne tenue mécanique. Un matériau rigide et dur a une bonne tenue mécanique (la pièce garde sa forme, ses dimensions lorsqu'on la sollicite), mais casse facilement. D'autres notions entrent en compte, comme la tenue à la température, la masse, la corrosion...

Voir aussi

Exemple en biomécanique :

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