Le module d'élasticité longitudinale d'un matériau de structure, ou module d'Young, est une grandeur physique qui caractérise la propriété des matériaux qui assure leur résistance aux déformations agissant dans le sens longitudinal.
Le paramètre caractérise le degré de rigidité d'un matériau particulier.
Le nom du module correspond au nom de Thomas Young, célèbre physicien et scientifique anglais qui a étudié les processus de compression et de tension des matériaux solides. Cette grandeur physique est désignée par la lettre latine E. Le module de Young est mesuré en pascals.
Le paramètre module de Young, ou module d'élasticité longitudinale, est utilisé dans divers calculs lors des essais de matériaux pour le degré de déformation en traction-compression, ainsi qu'en flexion.
Il faut dire que la plupart des matériaux de structure utilisés sont caractérisés par un indice de module de Young de valeurs suffisamment grandes, qui, en règle générale, sont de l'ordre de 109 Pennsylvanie. Par conséquent, pour la commodité des calculs et de l'enregistrement, un préfixe multiple "giga" (GPa) est utilisé.
Vous trouverez ci-dessous les valeurs du module de Young pour certainsmatériaux de structure, qui sont souvent utilisés à diverses fins pratiques. La durabilité des structures de construction et d'autres objets dépend de leurs propriétés de résistance.
Selon le tableau ci-dessus, le module maximum appartient à l'acier et le minimum au bois.
| Nom du matériau |
IndicateurE, [GPa] |
Nom du matériau |
IndicateurE, [GPa] |
| chrome | 300 | laiton | 95 |
| nickel | 210 | duralumin | 74 |
| acier | 200 | aluminium | 70 |
| fonte | 120 | verre | 70 |
| chrome | 110 | étain | 35 |
| fonte grise | 110 | concret | 20 |
| silicium | 110 | lead | 18 |
| bronze | 100 | arbre | 10 |
La détermination graphique du module de Young est possible à l'aide d'un diagramme de contraintes spécial, qui montre une courbe obtenue à partir d'essais de résistance répétés du même matériau.
Dans ce cas, la signification physique du module de Young est de trouver le rapport mathématique des contraintes normales aux contraintes correspondantesindicateurs de déformation dans une certaine section du diagramme jusqu'à une limite de proportionnalité spécifiquement donnée σpc.
Sous la forme d'une expression mathématique, le module de Young ressemble à ceci: E=σ/ε=tgα
Il faut aussi dire que le module de Young est aussi un facteur de proportionnalité dans la description mathématique de la loi de Hooke, qui ressemble à ceci: σ=Eε
Par conséquent, la relation directe entre le module d'élasticité et les caractéristiques mesurées des sections transversales des matériaux participant aux essais de rigidité est exprimée à l'aide d'indicateurs tels que EA et E1.
EA est une mesure de la rigidité en traction-compression du matériau dans sa section transversale, où A est la valeur de la section transversale de la tige.
E1 est la rigidité en flexion du matériau dans sa section transversale, où 1 est la valeur du moment d'inertie axial qui se produit dans la section transversale du matériau testé.
Ainsi, le module de Young est un indicateur universel qui vous permet de caractériser les propriétés de résistance d'un matériau de plusieurs côtés.
