La résistance et les caractéristiques des matériaux 

 

Pour contrer cet ensemble de contraintes que subit l’avion, les matériaux sont pourvus d’une certaine résistance. Cette résistance varie selon les matériaux.  Lorsqu’un solide est soumis à l’action de certaines forces il se déforme. On donne alors un diagramme représentant la résistance du matériau selon la force exercée.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sur ce diagramme on observe trois domaines :

  Le domaine élastique : ici lorsqu’on supprime les forces la déformation disparaît. Cette déformation est alors qualifiée de élastique. Sur le diagramme ce domaine correspond à la partie rectiligne de la courbe. à ce domaine élastique s'applique une loi appelée loi de Hooke.

Cette loi précise que, dans le domaine élastique du matériau, les déformations de celui-ci sont proportionnelles aux contraintes appliquées.

En effet σ=E * ε    

        σ : contrainte (unité de pression),

       E : module de Young (unité de pression)

        ε : l’allongement relatif (sans dimension).

 

Si on libère le matériau, il revient à sa forme initiale jusqu’à une certaine valeur de contrainte qu’on appelle la limite élastique.

 

Le domaine plastique : dans ce domaine, lorsqu’on applique une contrainte sur un matériau, il se tord mais lorsqu’on supprime la contrainte, le matériau ne revient pas à son état initial.

 

A force d'augmenter la contrainte sur le matériau, à  un certain point, le matériau se casse.  Ce point est appelé point de rupture.

 

On peut alors  choisir les matériaux selon leurs caractéristiques à l’examen du diagramme contrainte/déformation. On évalue alors l’intervalle du domaine elastique, plastique,la  limite elastique et le point de rupture.

 

Il existe un certain nombre d'autres caractériques pour un matériau. Ces caratéristiques permettent alors de choisir le matériau selon les contraintes du milieu qui vont l'entourer et agir sur lui. Voici les principales :

 

Ténacité: Propriété d’un matériau de résister à la rupture fragile et à la propagation des fissures       

Résilience: Aptitude à la résistance aux chocs ; elle est caractérisée par l’essai de choc et s’exprime en joule par cm²

Dureté: Aptitude à la résistance à la pénétration, au poinçonnement

Ductilité:Caractère d’un matériau qui se déforme avant de se rompre (opposé à fragile); aptitude à être étiré ou réduit en fils

Fragilité: Propriété d’un matériau à se rompre sans déformation préalable.    

Usinabilité: Aptitude à être façonné par l’action d’outils de coupe

Endurance: Résistance aux efforts alternés (fatigue)

Elasticité: Propriété d’un matériau à se déformer dans une direction donnée de manière proportionnelle et réversible à la contrainte qui lui est appliqué dans cette direction

Plasticité: Aptitude à prendre une forme quelconque et de la conserver. Inverse de l'élasticité

Malléabilité: Aptitude à être façonné à froid ou à chaud, et notamment à être converti en feuilles minces

Fusibilité: Aptitude à passer d'un état solide à un état liquide sous l'action de la chaleur

Coulabilité: Aptitude à être fluide à l'état fondu.