Module d’élasticité

Le module de charge mesure la résistance d'un matériau à une compression uniforme. Elle est définie comme la constante de proportionnalité entre une variation de pression et la variation de volume relatif qui en résulte.

Considérons un cube isotrope de volume unitaire. Lorsqu’il est soumis à des contraintes normales, il se déforme en un parallélépipède rectangulaire avec un nouveau volume.

La différence entre ce nouveau volume et l’original s’appelle la dilatation de la matière. La dilatation peut être exprimée comme la somme des déformations dans les trois directions.

Dans le cas d’un corps soumis à une pression hydrostatique uniforme, chaque composante de la contrainte est égale au négatif de la pression hydrostatique.

En substituant ces valeurs dans l’équation de dilatation, on obtient une expression qui introduit la constante connue sous le nom de module de volume, exprimée dans les mêmes unités que le module d’élasticité.

Les matériaux stables sous pression hydrostatique diminuent de volume, ce qui rend la dilatation négative et le module de volume positif.

Un matériau idéal avec un coefficient de Poisson de zéro peut s'étirer sans contraction latérale. À l'inverse, le rapport de Poisson de 0,5 signifie une incompressibilité parfaite.