LES CARACTERISTIQUES DES MATERIAUX :

Homogénéité : On dit qu'un matériau est homogène, s'il possède les mêmes caractéristiques en tous ses points
L'homogénéité d'un matériaux considéré dépend de l'échelle de l'étude.
L'acier qui est considéré comme étant un matériaux homogène en mécanique ne l'est pas en réalité si on le regarde à l'échelle atomique. De même le béton qui n'est pas considéré homogène pour des études à l'échelle de la mécanique peut l'être si on considère la dimension des ouvrages de béton étudiés dans le génie civil.

Isotropie :: On dit qu'un matériau est isotrope lorsqu'il possède les mêmes caractéristiques dans toutes les directions.

L'isotropie est également un état idéal que l'on rencontre rarement dans la nature ou dans les réalisations de l'homme.
Pour une planche de bois, nous remarquons que les fibres végétales apparaissent dans le sens de sa longueur ce qui représente un aspect pratique pour le sciage à partir du tronc d'arbre mais ce la correspond surtout à un avantage mécanique : disposées ainsi, les fibres confèrent à la planche une résistance optimale. L'exemple n'est pas unique, la plupart des matériaux laminés, extrudés, estampés ... possèdent une structure fibrée dont les caractéristiques mécaniques sont accrues dans la direction des fibres.
Les matériaux composites sont conçus avec une structure volontairement anisotrope pour s'adapter aux sollicitations mécaniques.

Caractéristiques mécaniques des matériaux :
Les relations établies en RdM permettront de prévoir le comportement d'un corps solide de formes diverses, sous l'effet d'actions mécaniques dont la répartition, la direction et l'intensité sont d'autant de facteurs qui interviennent dans les calculs.
Pour connaître a priori le comportement d'un matériau donné sous l'effet de sollicitations standard, on procède à des essais afin de mesurer ces paramètres du comportement.

- L'Essai de Traction :
L'essai consiste à partir d'une machine appropriée, à tirer avec un effort progressif sur les deux têtes d'une éprouvette de forme normalisée.


Différentes étapes de l'essai de traction :



Un enregistrement de l'allongement de l'éprouvette entre deux repères permet de mettre en évidence le comportement élastique et plastique du matériau qui la constitue à travers un graphe. Des paramètres caractéristiques du matériau peuvent alors être défini.
Graphe d'un essai de traction :

Dans la courbe des caractéristiques intrinsèques du matériaux (celle de droite), on fait apparaître deux zones :
Zone de comportement élastique (Zone A) :
L'éprouvette est sollicitée par une contrainte s < Re, pendant cette phase là, une suppression de l'effort de traction entraînerait un retour de l'éprouvette à ses dimensions normales.
On dit que la forme de la courbe est réversible, et que le comportement de l'éprouvette est élastique.
Re ou se (N/mm2) est la contrainte de limite élastique du matériau.

C'est un paramètre très important de la résistance des matériaux puisque l'on cherchera en permanence, pendant la durée de vie d'une pièce, à ce que les sollicitations auxquelles elle est soumise, la maintienne dans sa zone de comportement élastique.
Zone de comportement plastique (Zone B) :
Le comportement plastique du matériau est atteint lorsqu'on dépasse la limite élastique Re. À partir de ce moment là, une suppression de l'effort de traction sur l'éprouvette laisse apparaître une déformation dite rémanente, c'est à dire que l'éprouvette ne retrouve plus sa forme initiale, la déformation n'est plus réversible.
Le comportement plastique de l'éprouvette permet de faire apparaître les caractéristiques suivantes :
-    La contrainte de limite à la rupture Rm c'est la valeur maximale de la contrainte pendant l'essai de traction.
-    La contrainte de limite élastique à 0,2% : pour beaucoup de matériau, la courbe d'essai de traction ne montre pas un passage très net du domaine élastique au domaine plastique, on définit alors une limite élastique à 0,2 % notée Re0,002 comme étant la contrainte provoquant un allongement rémanent de 0,2 %.
-    Le coefficient de striction qui caractérise la variation relative de la section
-    Le coefficient de poisson qui caractérise la variation relative de diamètre.
- Autres essais, autres tests :
·    Les essais de dureté : Ils consistent à déformer la surface de la pièce à tester à l'aide d'un pénétrateur sphérique, conique ou pyramidal sur lequel on applique une charge connue.
Ces essais s'appellent Brinnel ou Wickers (la dureté s'exprime par le quotient de la force appliquée sur l'aire de l'empreinte laissée sur la pièce) ou encore essai Rockwell, on mesure la profondeur rémanente de pénétration.
·    Les essais de chocs : les paramètres de ténacités déterminés par les essais de traction n'ont plus de sens si l'on a à faire à des chocs. (charge appliquée en moins d'1/100ème de seconde). C'est pourquoi on fait des essais de chocs qui mesurent l'énergie nécessaire pour briser une éprouvette d'un seul coup.
·    Les essais de fatigue : Une pièce sollicitée de manière répétitive peut se rompre sans pour autant que les actions mécaniques exercées sur cette pièce n'amènent le matériau à ses limites de ténacité. La rupture est la conséquence de la progression d'une fissure qui prend naissance sur un défaut interne ou extern