Qu’est-ce que la contrainte de traction – Matériaux – Définition

Stress

En mécanique et science des matériaux, la contrainte (représentée par une lettre grecque minuscule sigma – σ) est une grandeur physique qui exprime les forces internes que les particules voisines d’un matériau continu exercent les unes sur les autres, tandis que la déformation est la mesure de la déformation du matériau qui n’est pas une grandeur physique.

Bien qu’il soit impossible de mesurer l’intensité de cette contrainte, la charge externe et la zone sur laquelle elle est appliquée peuvent être mesurées. La contrainte (σ) peut être assimilée à la charge par unité de surface ou à la force (F) appliquée par section transversale (A) perpendiculaire à la force comme suit:

Lorsqu’un métal est soumis à une charge (force), il est déformé ou déformé, quelle que soit la force du métal ou la légèreté de la charge. Si la charge est faible, la distorsion disparaîtra probablement lorsque la charge sera retirée. L’intensité ou le degré de distorsion est appelé déformation. Une déformation est appelée déformation élastique, si la contrainte est une fonction linéaire de la déformation. En d’autres termes, le stress et la déformation suivent la loi de Hooke. Au-delà de la région linéaire, la contrainte et la déformation présentent un comportement non linéaire. Ce comportement inélastique est appelé déformation plastique.

La contrainte est la résistance interne, ou contre-force, d’un matériau aux effets déformants d’une force ou d’une charge externe. Ces contre-forces tendent à ramener les atomes à leur position normale. La résistance totale développée est égale à la charge externe.

Force de tension

Du point de vue interne, l’intensité de la contrainte dans le corps d’un composant est exprimée comme l’un des trois types de charge interne de base, à savoir la traction, la compression et le cisaillement. Dans la pratique de l’ingénierie, de nombreuses charges sont de torsion plutôt que de cisaillement pur. Mathématiquement, il n’y a que deux types de charge interne car les contraintes de traction et de compression peuvent être considérées comme les versions positives et négatives du même type de charge normale.

L’un des tests de contrainte-déformation mécanique les plus courants est effectué en traction. La contrainte de traction est le type de contrainte dans lequel les deux sections de matériau de chaque côté d’un plan de contrainte ont tendance à s’écarter ou à s’allonger. La capacité d’un matériau ou d’une structure à supporter des charges tendant à s’allonger est appelée résistance ultime à la traction (UTS). La résistance à la traction ultime est mesurée par la contrainte maximale qu’un matériau peut supporter lorsqu’il est étiré ou tiré avant de se rompre. Dans l’étude de la résistance des matériaux, la résistance à la traction, la résistance à la compression et la résistance au cisaillement peuvent être analysées indépendamment. Étant donné que les charges de traction et de compression produisent des contraintes qui agissent sur un plan, dans une direction perpendiculaire (normale) au plan, les contraintes de traction et de compression sont appelées contraintes normales.

1. Département américain de l’énergie, science des matériaux. DOE Fundamentals Handbook, Volume 1 et 2. Janvier 1993.
2. Département américain de l’énergie, science des matériaux. DOE Fundamentals Handbook, Volume 2 et 2. Janvier 1993.
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8. JR Lamarsh, AJ Baratta, Introduction au génie nucléaire, 3e éd., Prentice-Hall, 2001, ISBN : 0-201-82498-1.

Voir au dessus:

Force