Lors des différentes phases de vol, les matériaux subissent des contraintes différentes et irrégulières. Les contraintes s’appliquent aussi de manière différente sur les ailes et sur le fuselage.
Les différentes contraintes qui s’appliquent sur un avion sont, d’une part, dues aux charges statiques, d’autres part, dues aux modes de propulsion et les contraintes dues aux charges aérodynamiques.
Les contraintes dues aux charges statiques sont elles-mêmes différentes lorsque l’avion est posé au sol et lorsqu’il est en vol.
Lorsqu’il est au sol, l’extrados subit une traction tandis que l’intrados, à l’inverse subit une compression.
Lorsqu’il est en vol, ce sont les contraintes inverses qui s’appliquent sur les ailes.
L’extrados subit cette fois la compression tandis que c’est l’intrados qui subit la force de traction.
Les contraintes dues aux charges aérodynamiques ne s’appliquent en revanche que sur l’aile.
Ces contraintes ne s’exercent que lorsque l’aileron est baissé, et non lorsque l’aile est au neutre, c’est-à-dire que les ailerons sont dans l’alignement de l’aile.
En effet, lorsque l’aileron est baissé, la portance augmente en arrière de la ligne des foyers, mais l’aile ne subit la flexion maximale qu’à son extrémité libre.
Dans le cas des contraintes dues aux modes de propulsion, les ailes ne subissent qu’une flexion.
Il existe aussi des vibrations mécaniques de l’aile, qui sont des mouvements oscillatoires autour d’une position moyenne. Ces vibrations sont caractérisées par l’amplitude et la fréquence de ces oscillations par seconde.
Le fuselage, lui, ne subit que les contraintes dues aux charges statiques et celles dues au mode de propulsion.
Ainsi lorsque l’avion est au sol, l’extrados du fuselage subit une traction, et l’intrados, à l’inverse, subit une compression.
Lorsqu’il est en vol, l’extrados de l’aile subit une compression contrairement à l’intrados, qui, lui, subit une traction.
L’influence du mode de propulsion, lui, ne change pas les contraintes endurées par les matériaux mais seulement la taille des portions du fuselage qui subissent traction ou compression.
Dans le cas où l’aile est poussée, c’est-à-dire lorsque les propulseurs sont à l’arrière, la partie du fuselage en traction est celle située derrière le propulseur alors que le reste du fuselage subit une compression.
Dans le cas où les propulseurs sont situés sur les ailes, donc dans le cas où l’aile est tractée, la partie en compression ne représente plus que un peu moins de la moitié du fuselage, exactement, la partie située à l’avant du propulseur, tandis que la partie arrière du fuselage subit une traction.
