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Cg elastic 02 applibase 7

Mat aima Tic !... Hélas ! Tic est mort !

Jeu de mots stupide circulant en séance de TD, 1962-1963

Cette partie sur l'élasticité se présente en fait comme un sous-ensemble de la résistance des matériaux, mais adaptée aux problèmes de mécanique physique qui sont les nôtres.

Ainsi, l'expérience montre que si l'on crée des tensions \(\theta_{ij}\) à l'intérieur d'un cristal (tractions sur la surface par exemple), il apparaît une polarisation \(P_u\) par unité de volume. C'est le phénomène de l'effet piézoélectrique qui consiste en l'apparition d'un champ électrique interne sous l'effet d'une déformation.

Il est peut-être l'apanage de certains systèmes cristallins (comme le quartz \(\alpha\)) dans lesquels les \(P_u\) sont des combinaisons linéaires de ces \(\theta_{ij}\).

Dans un corps intrinsèquement piézoélectriques, la propriété disparaît au-dessus d'une température dite de Curie (plusieurs centaines de degrés Celcius), mais au retour à une température plus basse, le phénomène réapparaît.

Un phénomène connexe est celui de la piézorésistance (ou encore élasto-résistance), aptitude du matériau à changer de conductivité électrique sous l'effet d'une déformation. Cette variation de conductivité peut être liée à des effets purement géométriques (cas des conducteurs usuels).

Pour un fil en traction, la variation relative de résistance est fonction linéaire (facteur de jauge G) de la variation relative de longueur. Elle peut être liée à une modification des propriétés électroniques des matériaux semi-conducteurs. Le facteur de jauge du silicium monocristallin dépend de l'orientation cristalline, du dopage et de la température.

Les coefficients de piézorésistance (longitudinal et transversal) traduisent la variation relative de résistivité suivant les axes respectivement parallèle et orthogonal à la déformation.

On trouvera des applications de toutes ces questions dans la rubrique Conférences sur les capteurs.

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