La limite de proportionnalité est le point sur une courbe contrainte-déformation où la région de déformation élastique linéaire passe à une région de déformation plastique non linéaire. En d’autres termes, la limite de proportionnalité détermine la plus grande contrainte directement proportionnelle à la déformation. Le point de transition peut être calculé par une variation de pourcentage spécifiée de la pente. Étant donné que la limite de proportionnalité n’est pas exigée par de nombreuses normes d’essai, elle est souvent utilisée à des fins pédagogiques plutôt que dans la pratique par l’industrie des essais de matériaux.

En quoi la limite de proportionnalité est-elle différente de la limite élastique ?

La limite élastique est la plus grande contrainte qui peut être appliquée à un matériau sans provoquer de déformation plastique (permanente). Pour de nombreux matériaux, la limite élastique est équivalente ou presque équivalente à la limite de proportionnalité. Pour d’autres matériaux, tels que les élastomères, la relation contrainte-déformation est non linéaire et le matériau se trouvera toujours dans sa région élastique longtemps après avoir dépassé sa limite de proportionnalité. La limite élastique est essentiellement une valeur théorique difficile à déterminer à l’aide d’une machine d’essai universelle, et c’est pourquoi elle est principalement utilisée à des fins pédagogiques plutôt que dans la pratique par l’industrie des essais de matériaux.

En quoi la limite de proportionnalité est-elle différente de la limite d’élasticité ?

Semblable à la limite élastique, la limite d’élasticité d’un matériau peut également se produire au-delà de la limite de proportionnalité du matériau. Contrairement à la limite élastique, la limite d’élasticité sur une courbe contrainte-déformation a été définie par les normes d’essai ASTM et ISO. Selon le comportement contrainte-déformation du matériau à la limite d’élasticité, un calcul de limite d’élasticité préféré est spécifié par la norme choisie. Par exemple, les normes d’essai des métaux (ASTM E8 ou ISO 6892) ont normalisé un décalage de limite d’élasticité de 0,2 %, ce qui permet à l’industrie des métaux d’évaluer objectivement différents métaux les uns par rapport aux autres. La courbe contrainte-déformation ci-dessous illustre la différence entre la limite de proportionnalité (variation de 4 % de la pente) et le point de décalage de limite d’élasticité de 0,2 % dans un essai de métaux.