Youngs Modulus

Lorsque la corrosion due à l’oxydation dans un environnement acide a lieu sur une surface métallique, le métal a tendance à perdre sa rigidité et son module de Young ou module d’élasticité diminue, ce qui le rend sujet à des taux de défaillance plus élevés, car il y a un décalage de l’application des contraintes et des déformations sur la surface du matériau.

Le module de Young est une propriété matérielle qui décrit la rigidité d’un matériau et est donc l’une des propriétés les plus importantes des matériaux solides. Il s’agit du rapport entre la contrainte et la déformation lorsque la déformation est totalement élastique. La contrainte est définie comme la force par unité de surface et la déformation est définie comme l’allongement ou la contraction par unité de longueur. Ce module peut être considéré comme la résistance d’un matériau à la déformation élastique. Un matériau plus rigide a un module d’élasticité plus élevé. Pour la plupart des métaux typiques, l’ampleur de ce module varie entre 45 gigapascals pour le magnésium et 407 gigapascals pour le tungstène.

Il existe trois types de modules :

  • Module élastique (module de Young) : Le rapport entre la contrainte longitudinale et la déformation
  • Module de cisaillement : Le rapport entre la force tangentielle par unité de surface et la déformation angulaire du corps
  • Module de cisaillement : Le rapport entre la contrainte et la diminution fractionnelle du volume du corps

La courbe contrainte-déformation est utilisée pour mesurer le module d’élasticité et le module de cisaillement. Les paramètres utilisés pour décrire la courbe contrainte-déformation d’un matériau sont la résistance à la traction (résistance ultime), la limite d’élasticité (ou limite élastique), le pourcentage d’allongement et la réduction de surface. On dit d’un matériau ayant un module d’élasticité plus élevé qu’il est plus rigide qu’un matériau ayant un module d’élasticité plus faible. Le module d’élasticité a la même dimension que la contrainte car il résulte de la division de la contrainte par la déformation.

Les valeurs du module d’élasticité pour les matériaux céramiques sont à peu près les mêmes que pour les métaux ; pour les polymères, elles sont plus faibles. Ces différences sont une conséquence directe des différents types de liaison atomique dans les trois types de matériaux. En outre, avec l’augmentation de la température, le module d’élasticité diminue.

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