Module d'Young

Le module de Young - également appelé module d'élasticité ou module élastique - définit le degré de rigidité d'un matériau lorsqu'une force est appliquée. Il s'agit du rapport entre la contrainte (force par unité de surface) et la déformation (variation relative de la longueur), qui indique dans quelle mesure un matériau peut s'étirer ou se comprimer dans sa limite d'élasticité.

Plus le module de Young est élevé, plus le matériau est rigide. Par exemple, les métaux comme l'acier ont un module élevé et résistent à la déformation, tandis que les élastomères et certains plastiques ont un module faible et sont plus souples.

Cette propriété fondamentale est essentielle pour la conception et l'assurance qualité des matériaux dans des secteurs tels que l'aérospatiale, l'automobile, le médical et l'emballage. Le module est mesuré à l'aide de systèmes d'essai de traction ou de compression, conformément à des méthodes d'essai largement adoptées, notamment :

• ISO 527-1 / ISO 527-2 - Plastiques : Détermination des propriétés de traction

• ASTM D638 - Méthode d'essai standard pour les propriétés de traction des plastiques

Le module de Young (E) est calculé à partir de la partie linéaire d'une courbe contrainte-déformation à l'aide de la formule suivante :

Où :

• E est le module d'élasticité (Pa ou N/m²)

• σ est la contrainte = force ÷ surface de la section transversale

• ε est la déformation = extension ÷ longueur d'origine

Ce calcul est le plus pertinent dans la région de déformation élastique (réversible) du matériau. La pente de la courbe linéaire contrainte-déformation dans cette région représente le module de Young - une mesure directe de l'étirement du matériau sous l'effet de la charge.

Valeurs typiques du module d'Young :

• Acier: ~200 GPa

• Aluminium: ~70 GPa

• PET (polymère): ~2-3 GPa

• Caoutchouc: ~0.01-0.1 GPa

Les testeurs de traction et de compression Mecmesin, associés au logiciel VectorPro, génèrent automatiquement des courbes de contrainte et de déformation et calculent les valeurs de module avec précision et répétabilité - idéal pour les environnements de R&D et de contrôle qualité.