Loi de Hooke

La loi de Hooke stipule que la contrainte appliquée à un matériau est directement proportionnelle à la déformation qu'il subit à l'intérieur de la limite élastique. Pour les matériaux ductiles, la limite élastique s’aligne souvent sur la limite d’élasticité.

La constante de proportionnalité, connue sous le nom de module d’élasticité, a les mêmes unités que celle de la contrainte puisque la déformation est une grandeur sans dimension.

Les propriétés physiques des métaux de construction sont affectées par le processus de fabrication utilisé. Les diagrammes de contrainte-déformation du fer pur et de trois nuances d’acier différentes montrent des variations significatives de limite d’élasticité, de résistance ultime et de point de rupture.

Cependant, ils possèdent le même module d’élasticité : leur rigidité dans la plage linéaire est la même. Ainsi, si un acier à haute résistance est substitué à un acier à faible résistance dans une structure ayant les mêmes dimensions, celle-ci aura une capacité de charge accrue.

Dans les matériaux isotropes, comme les métaux, la relation contrainte-déformation est indépendante de la direction de la charge. Cependant, pour les matériaux anisotropes, tels que les composites renforcés de fibres, les modules d’élasticité diffèrent considérablement dans les directions parallèles et perpendiculaires aux fibres, ce qui entraîne des résistances différentes à la charge.