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Concept
Critère de plasticité
Résumé
Un critère de plasticité, ou critère d'écoulement plastique, est un critère permettant de savoir, sous des sollicitations données, si une pièce se déforme plastiquement ou si elle reste dans le domaine élastique. De nombreux essais ont montré que l'on pouvait utiliser deux critères principaux : le critère de Tresca-Guest ou le critère de von Mises. En résistance des matériaux, on désire parfois rester dans le domaine élastique, on parle alors de critère de résistance.
La contrainte de comparaison n'est pas une contrainte réelle existant à un instant donné à l'intérieur d'un solide, mais est utilisée en mécanique pour prédire la rupture. Néanmoins, la plupart des ingénieurs l'utilisent pour déterminer si un champ de contrainte donné dans une pièce est acceptable ou non. On parle aussi de contrainte équivalente Elle découle des critères de plasticité.
Cette contrainte est comparée à la limite d'élasticité ou encore la contrainte de rupture obtenue par essai de traction.
Plaçons-nous dans le cas d'un état de contraintes planes. Dans le cas de la traction uniaxiale d'une pièce d'un matériau ductile, la limite de contrainte au-delà de laquelle on a une déformation plastique est la limite d'élasticité Re : pour une traction d'axe x, on reste dans le domaine élastique si la contrainte σxx vérifie :
σxx < Re
Ceci représente en général à une limite admissible pour des pièces en service : au-delà de cette valeur, les pièces se déforment de manière irréversible, et si la géométrie de la pièce est importante pour le système, cela provoque une défaillance.
On provoque de la déformation plastique si :
cette situation est recherchée dans le cas de la mise en forme (laminage, forgeage, pliage, emboutissage, etc.).
Le physicien autrichien Schmid a montré que la déformation plastique des cristaux se fait par cisaillement ; on constate du reste expérimentalement qu'il est bien plus aisé de déformer une éprouvette d'acier par cisaillement, en faisant glisser les plans d'atomes les uns sur les autres, que par compression.
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