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Concept
Module d'élasticité
Résumé
Un module d'élasticité (ou module élastique ou module de conservation) est une grandeur intrinsèque d'un matériau, définie par le rapport d'une contrainte à la déformation élastique provoquée par cette contrainte. Les déformations étant sans dimension, les modules d'élasticité sont homogènes à une pression et leur unité SI est donc le pascal ; en pratique on utilise plutôt un multiple, le ou le .
Le comportement élastique d'un matériau homogène isotrope et linéaire est caractérisé par deux modules (ou constantes) d'élasticité indépendants. Le tableau nommé « Formules de conversion » en bas de page indique les relations des paires de modules d'élasticité, sur un total de six modules : E, G, K, M, ν et λ. L'utilisation des relations données dans ce tableau nécessite cependant des corrections qui sont données dans la littérature.
En ingénierie structurelle, le choix le plus courant est la paire module de Young et coefficient de Poisson (E, ν) ; la paire équivalente (E, G) est aussi utilisée. Le module E (lié à la raideur) est souvent utilisé en acoustique.
La connaissance des caractéristiques rhéologiques en fonction de la température revêt un grand intérêt. Les évolutions de modules ou de viscosités sont souvent importantes. Voir aussi Température de transition vitreuse (Tv) et Thermostabilité.
Selon le type de déformation, le module d'élasticité d'un matériau peut être :
le module de Young ou de traction, d'élasticité longitudinale, de compression, de flexion (Ef), souvent appelé simplement « module d'élasticité » (E) ;
le module de cisaillement ou d'élasticité tangentielle, de torsion (Gto) (G) ;
le module d'élasticité isostatique ou de compressibilité, de compression en flambage (K) ;
ou le module d'onde de compression ou d'onde plane (L ou M).
Divers types de modules d'élasticité correspondant aux différents types de déformation (exemples) :
En général, pour un matériau viscoélastique, il n'existe pas de relation contrainte déformation (équation rhéologique) indépendante du temps (t), c'est le cas notamment du rapport contrainte sur déformation.
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