Module d'Young

Le module d’Young est un paramètre matériel fréquemment requis dans le calcul statique des composants.
Lorsqu’une force de traction agit sur un corps solide, celui-ci réagit par un changement de longueur.
Des forces internes sont créées dans le corps, qui inversent le changement de longueur dès que la force de traction externe cesse.
Si l’importance de la force de traction est inférieure à une valeur limite dépendant du matériau, la force et la variation de longueur sont proportionnelles l’une à l’autre.
Cette relation est connue sous le nom de loi de Hooke.

Afin d’obtenir des résultats comparables, la force de traction est liée à la section transversale de l’élément non chargé.
Le quotient de la force et de la section transversale est la tension.

La modification de la longueur est liée à la longueur de la composante non chargée pour la même raison.
Le quotient de l’augmentation de la longueur et de la longueur initiale est l’allongement.

 

Qu’est-ce que le module de Young ?

Le module d’Young est une propriété mécanique qui mesure la rigidité d’un matériau solide.

Il définit la relation entre la contrainte (force par unité de surface) et la déformation (déformation proportionnelle) dans un matériau dans le régime d’élasticité linéaire d’une déformation uniaxiale. La valeur est donnée dans l’unité de mesure N/m².

Cette unité de mesure est mathématiquement cohérente avec l’unité de mesure Pascal utilisée pour la taille physique de la pression. Dans certains tableaux, cette unité de mesure est également utilisée pour le module d’élasticité.

Dehnung von Kabeln
La détermination du module d’élasticité se fait dans le cadre d’un essai de traction. Lors de l’essai de traction, une éprouvette aux dimensions précisément définies est soumise à une force de traction croissante jusqu’à ce que l’éprouvette se déchire. Le résultat est une caractéristique du diagramme contrainte-déformation du matériau. La courbe de ce diagramme permet de calculer le module d’élasticité et la résistance à la traction. D’autres caractéristiques sont la limite d’élasticité, l’allongement à la rupture et la constriction à la rupture.    

Les conditions de l’essai de traction sont spécifiées dans différentes normes pour les différents groupes de matériaux.
Il est tenu compte du fait que, par exemple, les métaux, les plastiques, les adhésifs ou les fibres textiles réagissent différemment aux contraintes de traction.

Normes internationales :

ASTM E111 – 17 Méthode d’essai standard pour le module de Young, le module tangent et le module de corde