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Matériaux physiques

Un matériau physique (DM-07, PARTIE 11) porte les propriétés de matière d'une surface : son contact, sa masse, sa rigidité, ses seuils de rupture, son comportement, sa surface. C'est le seul endroit où elles se déclarent (§11.1) : le moteur ne connaît aucun nom de matériau, la bibliothèque d'AXION est un contenu qu'il enregistre comme un addon (R-1030, ADR-162). Le format est celui d'ADR-145.

Déclarer un matériau

axion/physics_materials/<chemin>.json, dans le dossier qu'un mod enregistre, déclare <modId>:<chemin>. Toutes les clés sont facultatives ; ce sont les noms des champs de DM-07, plus parent :

{
  "parent": "axion:steel",
  "density": 7800,
  "friction": 0.4,
  "flags": ["ductile"]
}

Un champ absent se prend à l'ancêtre le plus proche qui le déclare (R-1031) ; ce qu'aucun ancêtre ne déclare prend la valeur de l'acier générique du moteur — celle d'un matériau qu'aucun fichier ne déclare (R-1032). Sans hardness_pressure dans la chaîne, la valeur est 3 × yield_strength (relation de Tabor, R-1038), et le journal le dit une fois par matériau.

Groupe Champs Unité, plage
Contact friction, restitution, rolling_friction [0, 2], [0, 1], ≥ 0
friction_combine, restitution_combine average, min, max, multiply
Masse density kg/m³, > 0
Rigidité stiffness, hardness_pressure, deformation_resistance Pa > 0 ; Pa [1e5, 1e11] ; [0,01, 100]
Seuils yield_strength, fracture_strength, max_strain, fracture_energy Pa > 0 ; Pa > 0 ; [0, 1] ; J/m² > 0
Géométrie indenter_radius_ref, spread_factor, thickness_spread m > 0 ; [0,5, 8] ; [0, 20]
Comportement elasticity, plasticity, damping [0, 1], [0, 1], ≥ 0
Dommage damage_multiplier, energy_absorption ≥ 0, [0, 1]
Surface hardness, scratch_resistance, burn_threshold, soil_rate [0, 1], [0, 1], J ≥ 0, ≥ 0
Drapeaux flags brittle, ductile, soft, rigid, flammable, non_deformable
Effets sound_group, particle_group identifiants <ns>:<chemin>

Une clé inconnue, une valeur hors de sa plage, un parent inconnu ou un héritage circulaire refusent le matériau, nommé, au journal (R-580) — jamais un bornage silencieux.

Associer un bloc à un matériau

axion/block_materials/<chemin>.json, dans le dossier qu'un mod enregistre, au format du §11.4 :

{
  "schema": 1,
  "default": "axion:stone",
  "by_tag": { "minecraft:logs": "axion:wood" },
  "by_block": { "minecraft:ice": "axion:ice" }
}

Un bloc prend son entrée by_block, sinon la première entrée by_tag dont il porte l'étiquette — dans l'ordre où le fichier les déclare : de la plus précise à la plus générale —, sinon default (R-1040). Plusieurs fichiers se fusionnent dans l'ordre de leurs identifiants ; une entrée d'un fichier plus tardif remplace la précédente, et le journal le dit. Chaque tuile de collision du monde prend le contact de son matériau dominant (R-643).

Au contact

Chaque collider d'une assembly prend le matériau de sa part — celle dont le root_node le porte ; sans part, ou d'une part qui n'en nomme pas, l'acier générique (ADR-149). Chaque tuile du monde prend celui de son bloc dominant. Quand deux colliders se touchent :

  • le frottement et la restitution de la paire se combinent par le mode de chacun ; si les deux modes diffèrent, le plus fort l'emporte : max > multiply > min > average. Une glace en min reste glissante sous tout ce qui n'exige pas max ; une balle en max sur la restitution rebondit sur n'importe quel sol ;
  • le frottement de roulement freine la rotation d'un corps qui roule, sans jamais l'inverser ; il se combine comme le frottement. Tourner sur place autour de la normale du contact n'est pas rouler.

Un rechargement qui change un matériau atteint les corps et les tuiles déjà posés. Les autres groupes servent à la déformation, à la rupture et à l'usure, avec leurs composants (M6 et suivants).

La bibliothèque d'AXION

Dix-huit matériaux, dans content/examples/axion/physics_materials/ (sous axion/ à la racine du JAR) : les onze de R-1030 et sept de référence pour les blocs de Minecraft. Les valeurs y sont de trois natures :

  • sourcées — mesurées et publiées, référence ci-dessous ;
  • dérivées — calculées par AXION depuis des valeurs sourcées, la formule est dite ;
  • de conception — sans équivalent physique mesurable, choisies et dites comme telles. Le frottement et la restitution en sont : ils ne se mesurent que pour un couple de surfaces, et le modèle les combine par paire (ADR-145, précision). Ceux des blocs reprennent les valeurs des tuiles d'avant ADR-145. L'élasticité et la plasticité suivent les termes du tableau 11.3 — « faible » 0,2, « moyenne » 0,5, « élevée » 0,8, « ≈ 1 » 0,95, « ≈ 0 » 0.

Deux conventions, faute de mieux : sans limite d'élasticité distincte (matière fragile, hyperélastique ou fibre), yield_strength vaut fracture_strength — la matière rompt sans plastifier ; max_strain est borné à 1 par DM-07, et une matière qui s'allonge davantage (caoutchouc, polypropylène) y est ramenée.

Matériau Nuance Masse vol. (kg/m³) Module (Pa) Limite (Pa) Rupture (Pa) Allong. Énergie (J/m²)
steel acier ASTM A36 7850 [1] 2,0e11 [1] 2,5e8 [1] 4,0e8 [1] traction 0,20 [1] 9,3e4 dérivé [2]
aluminium 6061-T6 2700 [3] 6,89e10 [3] 2,76e8 [3] 3,10e8 [3] traction 0,12 [3] 1,22e4 dérivé [3]
plastic PP copolymère de pare-chocs 910 [4] 8,83e8 [4] flexion 2,0e7 [4] 4,5e7 [2] traction 1 (> 2 [5]) 1,0e4 dérivé [2]
glass verre sodocalcique recuit 2500 [6] 7,2e10 [6] = rupture 4,1e7 [7] traction 5,8e-4 dérivé 7,9 dérivé [7]
rubber caoutchouc naturel non chargé 930 [8] 1,33e6 dérivé [10] = rupture 2,16e7 [9] 1 (7,11 [9]) 1,2e4 [10]
wood pin à l'encens, 12 %, le long du fil 571 dérivé [11] 1,23e10 [11] flexion = rupture 8,0e7 [11] traction, vert 0,0065 dérivé —
stone granite 2600 [2] 6,6e10 [2] = rupture 1,7e8 [12] compression 0,001 [2] 34 dérivé [2]
fabric fibre de coton 1540 [13] fibre 9,0e9 [13] milieu = rupture 4,4e8 [13] milieu 0,075 [13] —
flesh muscle squelettique 1050 [14] 7,0e3 [15] indentation — — — —
concrete béton C25/30 2450 dérivé [16] 3,1e10 [17] = rupture 2,6e6 [17] traction 8,4e-5 dérivé 115 [18] (béton à 40 MPa)
carbon_fiber T700S/époxy unidirectionnel 1580 [19] 1,34e11 [20] = rupture 2,86e9 [20] 0° 0,0202 [20] 1,1e4 dérivé [2][20]
ice glace d'eau, vers −10 °C 916,7 [21] 9,5e9 [22] = rupture 2,0e6 [23] traction 2,1e-4 dérivé 4,2 dérivé [24]
rope fibre polyamide 6 1140 [25] 8,0e9 [25] = rupture 9,6e8 [25] 0,20 [25] —
sand sable sec, apparente 1556 [26] — — — — —
dirt sol, apparente sèche 1450 [27] — — — — —
blue_ice hérite de ice
slime hérite de rubber (bloc de jeu)
honey bloc de jeu, contact seul

Les énergies de rupture dérivées le sont de la ténacité, Gc = K_IC² / E (contraintes planes) ; les déformations à la rupture dérivées, de σ_rupture / E. Le contact des blocs (frottement, restitution), de conception : glace 0,05, glace bleue 0,02, pierre 0,6, bois 0,7, laine (fabric) 0,9, sable 0,7, terre 0,65, slime 0,8 et 0,8 de rebond, miel 1,4.

Lacunes connues, à combler avant que la M6 ne les consomme : un tiret dans le tableau signale une grandeur qu'aucune source fiable n'a donnée ; le matériau en hérite alors l'acier générique. Sont concernés : l'énergie de rupture du bois, du coton et de la corde ; la limite, la rupture, l'allongement et l'énergie de rupture de la chair ; la mécanique du sable et de la terre, matières granulaires. L'acier générique du moteur reprend les valeurs sourcées de steel (voir GenericSteel.java).

Sources

Consultées le 2026-10-16.

  1. AZoM, « ASTM A36 Mild/Low Carbon Steel » — https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=6117
  2. Roylance, Mechanics of Materials, annexe 7.1, propriétés des matériaux (MIT, LibreTexts) — https://eng.libretexts.org/Bookshelves/Mechanical_Engineering/Mechanics_of_Materials_(Roylance)/07%3A_Appendices/7.01%3A_Material_Properties — ténacité d'un AISI 1020 pour l'acier ; PP, granite et CFRP génériques
  3. Fiche ASM/MatWeb de l'aluminium 6061-T6, reproduite par Quickparts — https://quickparts.com/wp-content/uploads/2024/05/Aluminum-6061.pdf
  4. SCG Chemicals, PP P765J (pare-chocs) — https://www.scgchemicals.com/en/products-grade/p765j
  5. LyondellBasell, Hifax TKC 461X — https://lyondellbasell.com/en/polymers/p/Hifax%20TKC%20461X%20NA%20BLACK/1b885114-45c2-49a5-9ed6-44ab6408f4f7
  6. Continental Trade, propriétés du verre sodocalcique — https://www.continentaltrade.com.pl/en/download/WhfvdEYg1jSqsBXM5x9dRJnJfIPvp1gO/soda-lime-glass-properties.pdf
  7. MakeItFrom, « Annealed Soda-Lime Glass » — https://www.makeitfrom.com/material-properties/Annealed-Soda-Lime-Glass
  8. C. Janin, Techniques de l'Ingénieur AM8015, caoutchouc naturel — https://www.techniques-ingenieur.fr/en/resources/article/ti100/natural-rubber-am8015/natural-rubber-properties-5
  9. Scientific Reports 6:22810 (2016), tableau 2, témoin NR — https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4780003/
  10. Rivlin et Thomas, J. Polym. Sci. 10:291 (1953) — https://www.imechanica.org/sites/default/files/1953%20Rupture%20of%20rubber%20characteristic%20energy%20for%20tearing.pdf — module dérivé de C1, C2 (E ≈ 6 (C1 + C2), incompressible)
  11. Wood Handbook FPL-GTR-190, chapitre 5, tableaux 5-3a, 5-7, 5-10 — https://research.fs.usda.gov/download/treesearch/37427.pdf — masse volumique dérivée de la densité relative 0,51
  12. Davarpanah et al., Studia Geotechnica et Mechanica 41 (2019), granite de Mórágy — https://dbc.wroc.pl//Content/109987/sgem_2019_1_03.pdf
  13. Célino et al., Frontiers in Chemistry 2014, tableau 1 — https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC3982556/
  14. NIST, coefficients d'atténuation X, tableau 2 (ICRU-44) — https://pml.nist.gov/PhysRefData/XrayMassCoef/tab2.html
  15. McKee et al., Tissue Engineering B 2011 — https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC3099446/
  16. EN 1991-1-1, annexe A, citée par New Steel Construction (2009) — https://www.newsteelconstruction.com/wp/wp-json/wp/v2/posts/6057 — 24 kN/m³, converti avec g = 9,81
  17. EN 1992-1-1, tableau 3.1, supports d'atelier JRC (Walraven, 2008) — https://www.eurocodes.fi/wp-content/uploads/1992/sahkoinen1992/EN-1992.pdf
  18. Siregar, IJTech 2017, tableau 1 — https://ijtech.eng.ui.ac.id/download/article/587
  19. Hexcel, HexPly 8552 (stratifié AS4/8552) — https://hexcel.com/wp-content/uploads/2025/12/HexPly_8552_eu_DataSheet1.pdf
  20. Toray, fiche T700S — https://www.toraycma.com/wp-content/uploads/T700S-Data-Sheet.pdf
  21. IAPWS R10-06(2009), tableau 6 — https://iapws.org/documents/release/Ice-2009.download
  22. Elvin, Mechanics of Materials 22 (1996) — https://www.bsee.gov/sites/bsee.gov/files/tap-technical-assessment-program/196ab.pdf
  23. Gold, Journal of Glaciology 19(81), 1977 — https://www.cambridge.org/core/services/aop-cambridge-core/content/view/E52D1E4F1D36E3EF10B49A40A3BC37CC
  24. Liu et Miller, Journal of Glaciology 22(86), 1979 — https://www.cambridge.org/core/services/aop-cambridge-core/content/view/058A5E818BC536BAF359F9FEDE823D5C/S0022143000014118a.pdf/fracture-toughness-of-fresh-water-ice.pdf
  25. Weller, EUROMECH 607 (2019), d'après McKenna et al., Handbook of Fibre Rope Technology (2004) — https://rd-technologiques.ifremer.fr/content/download/136107/file/Session%204%20Weller.pdf
  26. ELE International, « Test Sand #20-30 » (ASTM C778) — https://www.ele.com/Datasheet/test-sand-/test-sand-_20-30
  27. Oklahoma State University, PSS-2287 (2024) — https://extension.okstate.edu/fact-sheets/basics-of-soil-bulk-density.html