La limite d’élasticité d’un matériau est une propriété mécanique couramment mesurée lors des essais de matériaux. La limite d’élasticité d’un matériau se produit lorsque le matériau passe d’un comportement élastique (où la suppression de la charge appliquée ramène le matériau à sa forme originale) à un comportement plastique, où la déformation est permanente. Sur une courbe contrainte/déformation, la région élastique est généralement représentée comme la partie de la courbe avec une pente constante.

La limite d’élasticité peut être mesurée de plusieurs manières différentes en fonction du type de matériau et du type d’essai effectué (traction, compression, etc.). Les résultats les plus importants de la mesure de la limite d’élasticité sont la limite d’élasticité et la déformation à la limite d’élasticité, car ces valeurs sont souvent utilisées pour évaluer si un matériau est approprié ou non pour une certaine application. La limite d’élasticité est particulièrement importante, car elle est nécessaire pour déterminer si un matériau satisfait à un coefficient de sécurité (FoS) requis. Par exemple, si un ingénieur recherche un matériau à utiliser pour les câbles d’ascenseur, il est courant d’exiger un FoS d’au moins 10, ce qui garantit que le câble est garanti pour résister à dix fois la contrainte maximale appliquée. Le FoS est déterminé en divisant la limite d’élasticité par la contrainte maximale effective appliquée du câble.

Le calcul de la limite d’élasticité est particulièrement important lors des essais de métaux. La limite d’élasticité des métaux est généralement calculée à l’aide de la méthode de la limite d’élasticité décalée, où une ligne est tracée parallèlement au module et décalée d’une quantité prédéterminée (le décalage est exprimé en pourcentage et est déterminé par la norme ASTM ou ISO utilisée). Pour les métaux, la limite d’élasticité est généralement calculée à un décalage de 2 %. Dans ce cas, la limite d’élasticité est définie comme étant le point d’intersection entre la ligne de décalage et la courbe contrainte/déformation. Cela n’est vrai que pour les métaux qui présentent une limite d’élasticité continue, plutôt qu’une limite d’élasticité discontinue, un phénomène qui se produit sur certains alliages en raison d’une limite d’élasticité localisée.

Tous les matériaux ne présentent pas de limite d’élasticité. Les composites et les céramiques se brisent tous deux à de très faibles déformations sans présenter de limite d’élasticité. Les plastiques et les élastomères peuvent présenter de nombreux types différents de courbes contrainte-déformation, mais la plupart entreront dans l’une des trois catégories, dont une seule présente une véritable limite d’élasticité mesurable.

R : Un matériau fragile qui se brisera sans céder, comme un matériau plastique chargé.

B : Un matériau qui présente une courbe de pente nulle, comme de nombreux thermoplastiques.

C : Un matériau élastomère qui augmentera lentement la charge appliquée jusqu’à la rupture, comme le caoutchouc de silicone.