20.10 : Membres en matériau élastoplastique

Le comportement des matériaux élastoplastiques soumis à des contraintes de flexion, en particulier dans les éléments structurels à sections rectangulaires, est crucial pour prédire les réponses des matériaux et comprendre les modes de rupture. Initialement, lorsqu'un moment de flexion est appliqué, la répartition des contraintes dans la section suit la loi de Hooke et est linéaire et élastique. Cette répartition implique une augmentation de la contrainte de l'axe neutre jusqu'au maximum aux fibres externes, atteignant la limite élastique.

Lorsque le moment de flexion dépasse cette phase élastique initiale, les fibres externes commencent à céder tandis que les fibres internes restent élastiques. Cette transition est marquée par la formation de zones plastiques en haut et en bas de la section, avec un noyau élastique qui continue de présenter une variation linéaire de contrainte au sein d'une épaisseur réduite. Au cours de cette phase, le moment de flexion peut encore être analysé en adaptant les calculs initiaux de répartition des contraintes élastiques pour tenir compte de la surface effective réduite.

La dernière étape de la réponse à la flexion se produit lorsque la déformation sur l'ensemble de la section transversale devient entièrement plastique, appelée moment plastique. Ce moment est le maximum que la section peut supporter et est nettement supérieur à la limite élastique. Le moment plastique est calculé en supposant une répartition uniforme des contraintes à la limite d'élasticité sur toute la section.