Module plastique vs moment d'inertie : différence et comparaison

Le moment d'inertie est défini comme le total des masses de toutes les particules du corps multiplié par le carré de leurs distances perpendiculaires respectives à l'axe de rotation.

L'aire de la section transversale de chaque côté de l'axe neutre plastique est multiple de la distance entre les centroïdes locaux des deux aires est appelée module de section plastique.

Faits marquants

1. Le module plastique mesure la capacité d'un matériau à résister à la déformation plastique avant la rupture.
2. Le moment d'inertie évalue la résistance d'un objet au mouvement de rotation en fonction de sa masse et de sa forme.
3. Ces deux propriétés sont cruciales pour comprendre le comportement structurel et concevoir des systèmes d'ingénierie robustes.

Module plastique vs moment d'inertie

Le module plastique est une mesure de la capacité d'un élément structurel à résister à la flexion après avoir atteint sa limite d'élasticité et a subi une déformation plastique. Le moment d'inertie est une mesure de la distance entre le matériau d'un élément et l'axe neutre qui ne subit aucune déformation lors de la flexion.

Le module plastique est unen coupe propriété, pas une propriété matérielle, mais un moment d'inertie n'est pas une propriété car il fait référence à la force nécessaire pour changer de vitesse.

Le module de section plastique est basé sur l'hypothèse que le segment entier cède.

Le moment d'inertie est un concept physique qui décrit le mouvement d'un système de particules et d'un corps rigide, tandis que le module plastique est un concept d'ingénierie structurelle.

Le module plastique et le moment d'inertie nécessitent tous deux la présence d'un objet ou d'un matériau. Le module plastique concerne le point de déformation, tandis que le moment d'inertie concerne la vitesse d'un élément donné.

Tableau de comparaison

Paramètres de comparaison	Plastique Module	Moment d'inertie
Notation	Donné par 'Z'	Donné par 'je'
Laits en poudre	Zp = ACyC + ATyT	je = m × r^2
Unité SI	mm ^ 3	kg m^2
Classification	C'est un type de module de section	Il est classé dans un faible moment d'inertie élevé.
Utilise pour calculer	Le moment plastique ou pleine capacité d'une section	énergie cinétique de rotation et moment cinétique
dépendance	l'emplacement de l'axe neutre plastique	forme et taille du corps, position et orientation de l'axe de rotation

 Qu'est-ce que le module plastique ? 

Tout d'abord, laissez-nous savoir sur le terme module de section, c'est un terme géométrique pour une section transversale donnée qui aide à planifier des éléments ou des poutres en flexion.

Les modules de section élastique et plastique sont les deux variantes du module de section. Le placement de l'axe neutre plastique agit sur le module plastique.

Le PNA est un bloc qui divise la section transversale de sorte que la force de tension produite par la zone contreventée corresponde aux forces de compression produites par l'emplacement comprimé.

Par conséquent, la zone entourant au-dessus de la surface et au-dessous du PNA sera la même pour les emplacements avec une contrainte d'élasticité constante, mais cela ne pose pas de problème pour les sections composées.

Il est utilisé pour les matériaux qui ont été approuvés pour le rendement élastique et où le comportement plastique est supposé être une limite à long terme.

Pour réduire les déformations irréversibles, un plan maximal suit pour rester en dessous de la limite plastique, en différenciant à plusieurs reprises la capacité plastique à augmenter les forces ou les contraintes.

Le module plastique aide à déterminer le moment d'une section plastique transversale (Mp) ou sa pleine capacité Mp = FyZ. C'est la relation entre les deux termes, qui est déterminée par la limite d'élasticité du matériau (Fy) par Mp = Fy.

Le module plastique et le module élastique sont corrélés par un facteur de forme, représenté par k, qui est utilisé pour montrer la capacité au-dessus de la limite élastique du matériau.

Qu'est-ce qu'un moment d'inertie ? 

La propriété d'inertie est la résistance d'un corps au changement de son état de repos ou de mouvement.

Ainsi, le moment d'inertie est connu comme la quantité donnée par un corps s'opposant à l'accélération angulaire, qui est la masse totale de chaque particule multipliée par le carré de sa distance à l'axe de rotation.

Le moment d'inertie est une grandeur scalaire. Le moment d'inertie est déterminé par la position et la direction de l'axe de rotation, la forme et la taille du corps et la répartition de la masse du corps autour de l'axe de révolution.

Le moment d'inertie (I) est également le rapport du moment cinétique net (L) d'un système à sa vitesse angulaire (ω) autour d'un axe principal, c'est-à-dire I = L/ω

En termes simples, c'est une capacité qui détermine la quantité de couple nécessaire pour une accélération angulaire définie dans un axe de rotation.

La masse angulaire ou l'inertie de rotation est un autre nom pour le moment d'inertie. L'unité SI du moment d'inertie est le kgm2. Le moment d'inertie peut être exprimé par : I = Σ miri2.

Le moment d'inertie est un sujet important qui apparaît dans presque toutes les situations de physique alors que le moment cinétique est normalement calculé en utilisant le moment d'inertie.

Différence principale entre le module plastique et le moment d'inertie

1. Le module plastique est donné par 'Z' et le moment d'inertie par 'I' respectivement.
2. La formule du module plastique est Zp = ACyC + ATyT et le moment d'inertie I = m × r^2.
3. L'unité SI du module plastique et du moment d'inertie est mm^3 et kgm^2 respectivement.
4. Les modules de section plastique et élastique sont des types de module de section, tandis que les moments d'inertie faible et élevé sont deux types de moment d'inertie.
5. Le moment plastique d'une section transversale est déterminé par le module plastique, d'autre part, un moment d'inertie est utilisé pour calculer l'énergie cinétique de rotation et le moment cinétique.
6. L'emplacement du PNA détermine le module plastique, et le moment d'inertie est déterminé par la forme et la taille du corps, ainsi que la position et orientation de l'axe de rotation.

Bibliographie

1. https://en.m.wikipedia.org/wiki/Section_modulus
2. https://en.m.wikipedia.org/wiki/Moment_of_inertia

Dernière mise à jour : 11 juin 2023