Différence principale - limite d'élasticité par rapport à la résistance à la traction

En génie des matériaux, la limite d'élasticité et la résistance à la traction sont deux propriétés qui peuvent être utilisées pour caractériser un matériau. Les différence principale entre la limite d'élasticité et la résistance à la traction est que la limite d'élasticité est la contrainte minimale sous laquelle un matériau se déforme de façon permanente, tandis que la résistance à la traction décrit la contrainte maximale qu'un matériau peut supporter avant de se rompre.

Contrainte - Caractéristiques de déformation d'un matériau

Lorsqu'un matériau solide ne subit aucune force extérieure, toutes les molécules qui composent le matériau vibrent autour de leur positions d'équilibre. C'est la configuration la plus basse énergie pour les molécules, et si elles sont éloignées de leurs positions d'équilibre, les molécules tenteront de revenir à leurs positions d'équilibre. Techniquement, stress est une mesure de ces forces intermoléculaires. Si le matériau n'est pas soumis à une accélération, les forces intermoléculaires doivent être équilibrées par les forces externes agissant sur le matériau. Par conséquent, nous pouvons obtenir une indication de la contrainte en mesurant les forces externes agissant sur l'objet. Stress (

) sur un objet est donnée par la force externe exercée sur l'objet divisée par l'aire de la section transversale de l'échantillon d'un matériau.

Lorsqu'un objet est soumis à une contrainte, il subit une déformation. Souche est une mesure qui donne changement de longueur d'un objet divisé par la longueur d'origine. La souche porte généralement le symbole

. Si nous soumettons un échantillon de matériau à différents niveaux de contrainte, mesurons les déformations correspondantes et produisons ensuite un graphique de la contrainte en fonction de la déformation, alors nous obtenons ce qu'on appelle un courbe contrainte-déformation, qui est la courbe caractéristique d'un matériau donné. Le graphique ci-dessous montre la courbe contrainte-déformation pour un matériau ductile typique tel que l'acier:

Courbe contrainte – déformation pour un matériau ductile

Qu'est-ce que la limite d'élasticité

Lorsque la contrainte sur un matériau augmente lentement, vous pouvez voir que la contrainte augmente en proportion au début. Si la force provoquant la contrainte sur le matériau est supprimée, le matériau reprendra sa forme d'origine. Lorsqu'un matériau est capable de le faire, nous disons que le matériau est élastique (pensez à un élastique). Si la contrainte sur le matériau continue d'augmenter, le matériau finira par atteindre un point où le matériau se déformera au point que, même lorsque les forces de déformation sont supprimées, le matériau est incapable de reprendre sa forme d'origine. La contrainte à laquelle un matériau cesse de se comporter de manière élastique est appelée la limite d'élasticité. Lorsque le matériau est incapable de reprendre sa forme d'origine, on dit que le matériau est Plastique.

Qu'est-ce que la résistance à la traction

Supposons que vous continuiez à augmenter les forces sur le matériau au-delà de la limite d'élasticité. Le matériau continue de se déformer, et finalement les forces entre les molécules deviennent incapables de contrer les forces externes et le matériau se brise. La contrainte maximale que le matériau peut supporter avant de se rompre est appelée résistance à la traction ou force ultime.

Lorsque vous regardez la courbe contrainte-déformation ci-dessus, la contrainte semble diminuer à mesure que le matériau continue de s'allonger. En effet, les définitions de contrainte et de déformation utilisées pour dessiner ces diagrammes ne prennent pas en compte les changements de surface qui se produisent lorsque les forces sont appliquées sur le matériau. Au lieu de cela, on suppose ici que l'aire reste constante. Ce type de définition du stress qui ne prend pas en compte les changements de surface est appelé contrainte d'ingénierie. Si le changement de surface est pris en compte, la courbe contrainte-déformation montre qu'à mesure que le matériau s'allonge, la contrainte augmente également. La définition de la contrainte qui prend en compte le changement continu de la surface est appelée vrai stress.

Différence entre la limite d'élasticité et la résistance à la traction

Définition:

Limite d'élasticité est la contrainte qui fait qu'un matériau perd son comportement élastique.

Résistance à la traction est la contrainte maximale qu'un matériau peut supporter avant de se rompre.