Mesure de contraintes résiduelles par la méthode du perçage incrémental
La mesure de contraintes par perçage incrémental est une méthode destructive qui permet d'obtenir un profil de contraintes résiduelles dans la matière en réalisant un perçage progressif suivant les incréments de mesure.
Principe de la mesure par perçage incrémental
Une rosette de jauges d’extensométrie à 3 directions est collée sur la surface du matériau à étudier. La rosette est alors solidaire de la pièce. Un trou est percé de façon incrémentale au centre de cette rosette.
L’enlèvement de matière et donc la relaxation des contraintes résiduelles dans la pièce étudiée entraîne un nouvel équilibre mécanique qui se traduit par des déformations mesurées dans les jauges (correspondant à la déformation du matériau).
A partir de ces valeurs de déformations et en utilisant les équations de la mécanique des milieux continus, il est possible de déterminer la répartition en profondeur des contraintes résiduelles et d’en déduire le tenseur des contraintes avant perçage.
Avantages de cette méthode
La mesure par perçage incrémental permet:
- de mesurer tous types de pièces finies, sans découpe préalable et sans limitation dimensionnelle (à condition d'être raisonnablement plan autour du trou)
- de mesurer tous types de matériaux pourvus que ces derniers vérifient des conditions d’élasticité et d’isotropie. Mesures sur des nouveaux matériaux qui présentent des caractéristiques cristallographiques incompatibles avec une application de diffraction X
- une mesure très rapide
- d'effectuer des mesures sur site
Vente de machines de mesure par perçage incrémental - Mirastar
Mirastar permet de réaliser des mesures conformes à la norme ASTM E837 et permet également de réaliser une modélisation par éléments finis pour déterminer les coefficients d'influence pour n'importe quelle configuration de perçage.
Matériel
La configuration standard inclut:
- Un bâti mécanique de positionnement des pièces avec plateau X,Y
- Un ensemble mécanique de maintien et de positionnement de la broche de perçage
- Une caméra de centrage du foret sur la jauge
- Une broche de perçage électrique à vitesse variable
- Un contrôleur de descente de la broche
- Une chaîne d’acquisition des µdéformations
logiciel
Le logiciel pilote tous les composants, excepté la vitesse de rotation de la broche qui se commande par un potentiomètre sur le contrôleur. Un profil de contraintes s’obtient en moins d’une heure, en tenant compte de la mise en œuvre opérationnelle, du perçage et du calcul des contraintes A partir des caractéristiques mécaniques introduites, et des résultats des relevés de µdéformation, le logiciel calcule automatiquement le profil de contraintes résiduelles.
Le logiciel permet:
- De créer des rosettes de jauges ou d’utiliser celles pré-enregistrées
- De créer des matériaux ou d’utiliser ceux pré-enregistrés
- De créer une géométrie de perçage spécifique ou d’utiliser celle de la norme.
- De calculer les coefficients d’influence, au plus près de la géométrie réelle du perçage ou d'utiliser les coefficients et la méthodologie répondant à la norme ASTM E837.
- Le perçage incrémental automatique sur les profondeurs définies par le technicien
Fraise et jauge de µdéformations
