Différence principale - Stress vs Strain

Lorsque des forces de déformation agissent sur un objet, elles peuvent modifier la forme de l'objet. Les différence principale entre le stress et la tension est que la contrainte mesure la force de déformation par unité de surface de l'objet, tandis que la déformation mesure le changement relatif de longueur causé par une force de déformation.

Qu'est-ce que le stress

Chaque fois qu'une force tente de déformer un objet, nous disons que l'objet est soumis à une contrainte. Le stress est définie comme la force de déformation par unité de surface de l'objet. Puisque nous pouvons résoudre n'importe quelle force sur un objet dans des directions parallèles et perpendiculaires à la surface, nous définissons stress normal égale à la force perpendiculaire à la surface par unité de surface. De même, nous définissons contrainte de cisaillement comme la force parallèle à la surface par unité de surface. Si la force agissant sur une surface est

et l'aire de la surface est

, puis le stress

est donné par:

Le stress a les mêmes dimensions que la pression, donc les unités utilisées pour mesurer le stress sont également N m^-2 ou Pa (1 Pa=1 Nm^-2). Lorsque des forces agissent pour allonger le matériau, la contrainte est appelée force de tension. Lorsque les forces tentent de comprimer un matériau, la contrainte est appelée contrainte de compression.

Qu'est-ce que la souche

La souche mesure le quantité de déformation relative provoquée par une force agissant sur un objet. Par souci de simplicité, nous ne considérerons ici que les déformation normale, créé par le stress normal. Supposons que la longueur d'origine de l'objet est

et en raison du stress, la longueur change pour

. Le changement de longueur est

. La souche

est alors donné par,

Puisque la déformation est donnée par une fraction où le numérateur et le dénominateur ont tous deux des unités de longueur, la déformation elle-même n'a pas d'unités. c'est-à-dire qu'il s'agit d'une "quantité sans dimension". Il est courant de voir la contrainte exprimée en termes de pourcentages.

Courbe de contrainte par rapport à la déformation

Nous pouvons tracer un graphique de la façon dont la tension dans un corps change à mesure que nous faisons varier la contrainte agissant sur l'objet (cela peut être fait, par exemple, en ajoutant des poids). Ces graphiques, appelés courbes de contrainte en fonction de la déformation, révèlent de nombreuses informations sur la nature du matériau dont est fait l'objet. La figure ci-dessous montre la courbe contrainte-déformation typique pour un matériau ductile (« ductile » signifie que le matériau peut être bien étiré):

Courbe contrainte-déformation pour un matériau ductile

Le gradient de la région élastique de la courbe est appelé le Module d'Young. Il s'agit d'un nombre très important pour les ingénieurs en matériaux, car il indique la contrainte qui serait provoquée par une contrainte donnée dans un matériau.

Différence entre le stress et la contrainte

Ce qu'il mesure

Stress donne la force agissant par unité de surface d'un objet.

Souche donne le changement relatif de longueur dû aux forces de déformation.

Unités

Stress se mesure en pascals (Pa).

Souche n'a pas d'unités; c'est simplement un rapport.

Image de courtoisie

« Diagramme typique de contrainte par rapport à la déformation pour un matériau ductile (par exemple, l'acier). » par Ventilation (Travail personnel) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons (Modifié)