18.2 : Diagramme contrainte-déformation

Un diagramme contrainte-déformation est un outil crucial qui affiche graphiquement les caractéristiques mécaniques d'un matériau. Ce diagramme est dérivé d'un essai de traction effectué sur une éprouvette cylindrique soigneusement préparée. Le spécimen porte deux marques de jauge inscrites sur sa partie centrale, et la distance entre ces marques est connue sous le nom de longueur de jauge. L'éprouvette cylindrique est placée dans une machine d'essai, qui applique une charge centrée et croissante. À mesure que cette charge augmente, la longueur de jauge augmente également. Ce changement de longueur, ou allongement, est enregistré pour chaque valeur de la charge à l'aide d'un comparateur. Dans de nombreux cas, un deuxième comparateur est utilisé simultanément pour mesurer les changements de diamètre de l’échantillon.

La contrainte est ensuite calculée en divisant la charge par la section transversale d'origine de l'éprouvette. Pendant ce temps, la déformation est déterminée en divisant l’allongement par la longueur initiale. Ces valeurs calculées sont ensuite tracées sur un graphique, avec la déformation représentée en abscisse et la contrainte en ordonnée, créant ainsi le diagramme contrainte-déformation. Notamment, les diagrammes contrainte-déformation peuvent varier considérablement selon les différents matériaux. Même au sein d’un même matériau, les résultats peuvent varier en raison de divers facteurs, tels que la température de l’éprouvette au moment du test et la vitesse à laquelle la charge est appliquée.