logo

L1S2

Milieux déformables



Caractéristiques de milieux déformables. Notions de contrainte et de déformation. Les déformations simples (traction-compression et cisaillement) et la loi de Hooke. Description des déformations composées (flexion et torsion). Applications.



B propriétés élastiques des materiaux

Nous avons jusqu'ici considéré les solides commes des systèmes parfaitement rigides; On peut, en fait, modifier légèrement les distances interatomiques ou inter moléculaires de leur structure, en exerçant sur eux des éfforts suffisamments intenses.

Il est impossibles de calculer les relations entre déformations du solide et forces appliquées à partir de la situation microscopique réelle : en effet, le solide oppose aux contraintes qu'il subit des forces de cohésion interne, très complexes et infiniment nombreuses, de nature électrique et magnétique, qu'on ne peut absolument pas intégrer dans une quelconque approche théorique. Les formulations des relations déformations/contraintes sed éduident d'observations expérimentales qui renseignent sur le comportement statistique global d'un solide contraint.

Un résultat marquant de cette étude est l'éxistence, pour les petites déformations de tout type, de relations linéaires entre les déforma tions observées et les contraintes appliquées. C'est la loi de HOOKE : "les petites déformations sont proportionnelles aux forces qui les provoquent".

I Etude expérimentale de déformations simples

Les contraintes s'éxerçant sur un solide et, partant, les déformationts de clui-ci sont très diverses.

Nous commencerons par évoquer deux situations particulières qui impliquent des déformations de description simple.

1 Traction ou compression

fig 11a, fig 11b

Une barre parallélépipède de section S et de longueur l est rigidement fixée à l'une de ses extrémité. Si on exerce sur la barre une force de traction F(vecteur) paralléle à l'axe, on provoque l'allongement delta l (fig 11a). Si on exerce suivant l'axe de ma barre la force de compression F(vecteur), on provoque le raccourcissement delta l (fig 11b).

fig 12

La portio OA de la courbe correspond au domaine des déformations élastiques : lorsque la force F(vecteur) cesse d'agir, l'objet reprend sa longueur initiale l. La zone AR est celle des déformations plastiques : la déformation M subsiste partiellement après supprésion de la contrainte F(vecteur) (point représentatif M0).
Le point A correspond à une valeur de F/S appelée "limite d'élasticité du matériau".

Tous droits reservés www.jcg-she.fr 2010