Le module de young et la limite d’élasticité sont les deux caractéristiques principales des matériaux de structure fonctionnant dans le domaine élastique (ski, éléments de structure de bâtiment, bras de suspension, pâle d’hélicoptère, aile d’avion,… tous pouvant être assimilés à des poutres aux extrémités libres ou encastrées).
Le dimensionnement des structures repose sur la vérification des conditions de :
- rigidité : le changement de forme de la structure ne peut pas dépasser une certaine valeur seuil, fixée dans les cahiers de charges,
- solidité : la contrainte imposée doit être inférieure à la limité d’élasticité du matériau.
Le but de cet exercice est de montrer que la valeur numérique du module d’Young peut être déduite du potentiel d’interaction entre les atomes. Par la suite, nous tenterons de minimiser la masse d’une structure à rigidité imposée et d’optimiser le module d’Young des composites.
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