Déformation

Déformation, en sciences physiques et en génie, nombre qui décrit la déformation relative ou le changement de forme et de taille des matériaux élastiques, plastiques et fluides sous des forces appliquées. La déformation, exprimée par déformation, se produit dans tout le matériau lorsque les particules (molécules, atomes, ions) dont le matériau est composé sont légèrement déplacées de leur position normale.Les déformations

peuvent être divisées en déformations normales et en déformations de cisaillement sur la base des forces à l’origine de la déformation. Une déformation normale est causée par des forces perpendiculaires aux plans ou aux sections transversales du matériau, par exemple dans un volume sous pression de tous les côtés ou dans une tige tirée ou comprimée dans le sens de la longueur.

Une contrainte de cisaillement est causée par des forces parallèles à des plans ou à des sections transversales et situées dans ces plans, par exemple dans un tube métallique court qui est tordu autour de son axe longitudinal.

Dans la déformation des volumes sous pression, la déformation normale, exprimée mathématiquement, est égale à la variation de volume divisée par le volume d’origine. En cas d’allongement, ou de compression longitudinale, la déformation normale est égale à la variation de longueur divisée par la longueur d’origine. Dans chaque cas, le quotient des deux grandeurs de même dimension est lui-même un nombre pur sans dimensions. Dans certaines applications, le changement (diminution) de volume ou de longueur pour la compression est considéré comme négatif, tandis que le changement (augmentation) pour la dilatation ou la tension est désigné comme positif. Les souches compressives, par cette convention, sont négatives et les souches de traction sont positives.

En cisaillement, les angles droits (angles de 90 °) dans le matériau changent de taille, car les carrés sont déformés en losanges dont les angles s’écartent de 90 °. Ainsi, dans l’illustration du tube métallique, l’angle droit CAF dans le tube non tendu diminue jusqu’à l’angle aigu BAF lorsque le tube est tordu. La variation de l’angle droit est donc égale à l’angle BAC dont la tangente, par définition, est le rapport de BC divisé par AC. Ce rapport est la déformation en cisaillement dont la valeur est nulle pour aucune déformation et devient de plus en plus importante à mesure que l’angle BAC augmente. Les contraintes de cisaillement sont également sans dimension.