Notions de résistance mécanique
Partie 1
Les matériaux
Un matériau est une matière servant à réaliser des objets. Il est possible de définir quatre grandes familles de matériaux en fonction de la structure moléculaire et des conditions liées à l’environnement (température, humidité…).
Les principales caractéristiques d’un matériau sont :
- la masse volumique
- le module de Young
- la limite élastique
- le coefficient de poisson
Déformabilité
Lorsqu’une contrainte est appliquée sur un matériau ses trois principales réactions peuvent être de types :
- élastique (déformation réversible)
- plastique (déformation permanente)
- visqueux (déformation s’étalant dans le temps).
La réalisation d’un essai (de traction dans le cas présenté) permet de déterminer la loi de comportement qu’il sera nécessaire d’utiliser pour prévoir la réaction d’un matériau sous une contrainte appliquée.
|
Domaine élastique : la déformation augmente et diminue proportionnellement à la contrainte appliquée. Si la contrainte redevient nulle le matériau reprend ses dimensions initiales. |
| Palier d’écoulement (plastique) : augmentation de la déformation même si la contrainte n’évolue pas. |
| Phase plastique : la déformation n’est plus proportionnelle à la contrainte lorsque cette dernière augmente. Si elle diminue la décharge est ”élastique“ (proportionnelle à la diminution de la contrainte). Une déformation irréversible demeure néanmoins même si la contrainte redevient nulle. |
| Zone d’instabilité géométrique (plastique) : la déformation se concentre dans la zone de striction. la contrainte semble diminuer car l’axe représente la force appliquée sur la section initiale. |
Les lois de comportement
F : force normale appliquée
S : surface d’application
e : déformation
ΔL : écart entre la longueur finale et initiale
Lo : longueur initiale
Des lois de comportements ont donc été élaborées (élastoplastique, viscoélastique.). La plus simple et la plus utilisée d’entre-elles est la loi élastique dite :
Loi de Hooke ”Ut tensio sic vis” (l’allongement suit la force)
![]()
Partie 2
Les principales sollicitations
Les schémas de principe qui suivent montrent les principales sollicitations applicables à un échantillon de matériau (ici cylindrique) :
La compression
Suivant les dimensions de la pièce, cette contrainte aboutie à :
La traction

La torsion

Le cisaillement

La flexion simple

Exemple des principales sollicitations appliquées à un bâtiment :

