Mesure de contraintes résiduelles par la méthode du perçage incrémental (méthode du trou)

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. Des jauges de déformation ont été collées autour du trou pour mesurer la relaxation des contraintes à chaque étape de perçage. En procédant à un calcul, on peut ensuite déduire la valeur des contraintes résiduelles qui étaient présentes à chaque profondeur.

Poste de mesure par perçage incrémental en laboratoire
 

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. Le trou est percé de façon incrémentale au centre de cette rosette. L’enlèvement de matière et donc de 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 principales et leur direction, avant perçage.
La profondeur analysable par cette technique est de l’ordre de 1 mm.

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
perçage incrémental
Mesure par perçage incrémental