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Essai de traction biaxiale

Dans l'essai biaxial, l’éprouvette est chargĂ©e sur les deux axes de force – contrairement Ă  l'essai de traction uniaxiale.

La charge peut Ă©galement ĂȘtre appliquĂ©e par un couple de torsion en plus de l'essai de traction ou de compression (essai de traction-compression-torsion). Pour ce faire, la machine d'essai des matĂ©riaux nĂ©cessite un entraĂźnement de torsion supplĂ©mentaire en plus de l'entraĂźnement par la traverse.

Pour des recherches complĂ©mentaires sur les matĂ©riaux dans un champ de contrainte de traction biaxiale, des essais sur Ă©prouvettes de traction biais pourront Ă©galement ĂȘtre rĂ©alisĂ©s. Quatre axes d’essai sont nĂ©cessaires Ă  la rĂ©alisation d’essais sur cette forme d’éprouvette.

Les axes d’essai supplĂ©mentaires permettent aussi bien de reproduire des rapports de contrainte constants (trajet de contrainte linĂ©aire) que des trajets de contrainte combinĂ©s arbitrairement (marche d'escalier).

Essai de traction compression torsion

L'essai de traction-compression-torsion (essai ZDT) est une méthode d'essai multi-axe utilisée dans les essais de matériaux et de composants; cette méthode associe un couple de torsion à un essai de traction ou de compression.

L'utilisation d'un entraßnement en torsion provoque une torsion de l'éprouvette. La force supplémentaire appliquée en direction de traction ou de compression entraßne alors différents types de chargement sur la résistance du matériau.

Le couple de torsion Mt est calculĂ© Ă  partir de la force F au niveau du levier multipliĂ©e par la longueur r du levier utilisĂ©: Mt = F ⋅ r

La mesure des dĂ©formations ou charges s’effectue au moyen des capteurs de force et capteurs de couple de torsion.

Essai de traction biaxiale sur Ă©prouvette de traction biais

L’essai de traction biaxiale ou essai de traction deux-axes est une caractĂ©ristique particuliĂšre des essais de matĂ©riaux. Face Ă  des exigences croissantes en terme de qualitĂ©, l'essai mono-axe ne suffit plus Ă  dĂ©terminer les grandeurs caractĂ©ristiques des matĂ©riaux. L'essai de traction biais est utilisĂ© pour gĂ©nĂ©rer des gammes de contrainte de traction qui apparaissent lorsqu'une Ă©prouvette en forme de croix est chargĂ©e dans deux axes.

Pour créer cette gamme de contraintes de traction biaxiales, quatre axes d'entraßnement (contrÎlés et réglés individuellement, soit deux fois deux axes d'entraßnement en fonctionnement maßtre-esclave) sont nécessaires.

Pour permettre la rĂ©gulation sur un point central de l’éprouvette de traction en biais, une solution avec axes d'entraĂźnement contrĂŽlables et rĂ©glables individuellement sera impĂ©rativement nĂ©cessaire.

L'essai de traction biaxial, qui permet d’étudier les valeurs de contrainte dĂ©finies au point de croisement de l'Ă©prouvette, est principalement utilisĂ© en Recherche et DĂ©veloppement. Pour les essais sur matĂ©riaux mĂ©talliques, le projet de norme ISO-FDIS 16842 fournit des informations sur la conception des Ă©prouvettes, les montages d'essai et dĂ©roulements d’essai.

Éprouvette de traction biais

L’éprouvette de traction biais est chargĂ©e dans deux directions (ici, verticalement et horizontalement). Les flĂšches indiquent la contrainte nominale. Une contrainte particuliĂšrement Ă©levĂ©e, appelĂ©e contrainte d'entaille, se produit dans les angles de l’éprouvette de traction biais pendant l’essai. Les trajectoires de contrainte sont indiquĂ©es par des lignes rouges. 

StratĂ©gies d’essai pour les chemins de charge mono et biaxiaux dans l’essai de traction biais

Les deux directions de chargement vertical et horizontal sont Ă©galement reprĂ©sentĂ©es ici. Les axes d’essai supplĂ©mentaires permettent aussi bien de reproduire des rapports de contrainte constants (trajet de contrainte linĂ©aire) que des trajets de contrainte combinĂ©s arbitrairement (marche d'escalier). 

Les stratĂ©gies d’essai qui en rĂ©sultent sont reprĂ©sentĂ©es schĂ©matiquement dans ce diagramme.

Mesure/ régulation optique de la déformation

Pour permettre la rĂ©gulation sur un point central de l’éprouvette de traction biais, des systĂšmes de mesure optiques avec axes d'entraĂźnement contrĂŽlables et rĂ©glables individuellement seront impĂ©rativement nĂ©cessaire.

Pour ce faire, les Ă©prouvettes de traction biais devront ĂȘtre dotĂ©es de marquages correspondants permettant au systĂšme de mesure d’enregistrer les dĂ©placements dans la direction axiale correspondante. De maniĂšre gĂ©nĂ©rale, 4 marquages sont nĂ©cessaires Ă  la mesure/ rĂ©gulation optique de la dĂ©formation.

Un marquage supplĂ©mentaire au centre de l’éprouvette sera nĂ©cessaire, si une rĂ©gulation supplĂ©mentaire est requise sur le centre.

Produits pour l’essai biaxial

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