Cet article concerne les lois de déformation de la matière solide, étudiée en science des matériaux et notamment en mécanique des milieux continus.
Il s'agit de modéliser le comportement des solides par des lois empiriques (c'est-à-dire dérivées de l'expérience, des observations) lors de leur déformation.
Les modèles ci-dessous sont volontairement simplifiés, afin de permettre d'appréhender les notions élémentaires.
Le cas le plus simple de la déformation élastique est celui du ressort à boudin solicité modérément dans son axe, en allongement ou en compression ; dans ce cas, la force (Le mot force peut désigner un pouvoir mécanique sur les choses, et aussi, métaphoriquement, un...) est proportionnelle à l'allongement relatif, soit à une dimension :
où k est la constante de raideur du ressort et Δl est sa variation de longueur (La longueur d’un objet est la distance entre ses deux extrémités les plus...) (longueur finale moins longueur initiale).
Si l'on se ramène à valeurs indépendantes des dimensions (Dans le sens commun, la notion de dimension renvoie à la taille ; les dimensions d'une pièce...) de la pièce, on obtient la loi de Hooke :
où
La déformation plastique peut se modéliser comme un frottement (Les frottements sont des interactions qui s'opposent à la persistance d'un mouvement relatif entre...) solide : il y a une résistance à la déformation, mais la déformation est définitive. La déformation plastique est toujours associée à de la déformation élastique. Par exemple, si on considère un ressort, il va se déformer si on lui applique une force de traction au-delà de sa capacité d'allongement élastique.
le frottement solide est représenté par un pavé posé sur un plan horizontal (Horizontal est une orientation parallèle à l'horizon, et perpendiculaire à la...)
Le modèle correspond à l'ajout d'une force constante lorsque le glissement a lieu, avec une diminution initiale au début du glissement (la force de frottement dynamique (Le mot dynamique est souvent employé désigner ou qualifier ce qui est relatif au mouvement. Il...) est inférieure à la force de frottement statique (Le mot statique peut désigner ou qualifier ce qui est relatif à l'absence de mouvement. Il peut...) maximale, cf. loi de Coulomb). On constate que la forme de la courbe (En géométrie, le mot courbe, ou ligne courbe désigne certains sous-ensembles du...) n'est pas celle d'une courbe de traction classique (la partie plastique est normalement incurvée vers le bas), ce modèle empirique est donc imparfait.
Dans les cristaux, la déformation plastique correspond à un réarrangement des atomes (Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l'on ne peut...) dû à un mouvement de défauts linéaires appelés dislocations.
On appelle fluage d'un matériau (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne...) le phénomène de déformation irréversible qui augmente avec le temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le...) sous l'effet d'une contrainte constante.
La vitesse (On distingue :) de fluage augmente généralement lorsque la température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et...) du matériau augmente.
La déformation par fluage peut se modéliser comme un frottement fluide (Un fluide est un milieu matériel parfaitement déformable. On regroupe sous cette...), du type amortisseur (Un amortisseur est un système destiné à limiter voire supprimer les oscillations d'un objet ou...) de suspension ( Le fait de suspendre des particules En chimie, la suspension désigne une dispersion de...) de voiture. De la même manière que pour la déformation plastique, le fluage est toujours associée à de la déformation élastique. On peut voir le fluage comme un " retard à la déformation " : si l'on impose une déformation, on a d'abord une réponse élastique, puis la force diminue bien que la déformation soit maintenue constante.
Dans les cristaux, le fluage est un phénomène faisant intervenir la diffusion (Dans le langage courant, le terme diffusion fait référence à une notion de...) de défauts ponctuels, les lacunes, provoquant une montée des dislocations ou un glissement des joints de grain (En météorologie maritime: Un grain est un vent violent et de peu de durée qui s'élève...).
Voir les articles Essai mécanique et Ressort.