Quels sont les avantages et les inconvénients des essais de fluage à charge constante et à contrainte constante?

1 Test de fluage à charge constante

Un essai de fluage à charge constante est effectué en appliquant une charge fixe à une éprouvette et en mesurant le changement de longueur ou de déformation au fil du temps. La charge est généralement appliquée par un bras de levier ou un poids mort, et la déformation est enregistrée par un extensomètre ou une jauge à cadran. L’avantage de cette méthode est qu’elle est simple et facile à installer et à utiliser. L’inconvénient est que la contrainte sur l’échantillon varie avec le changement de la section transversale dû à la déformation du fluage. Cela signifie que les résultats des essais peuvent ne pas refléter le véritable comportement de fluage du matériau dans des conditions de contrainte constante.

2 Test de fluage sous contrainte constante

Un essai de fluage à contrainte constante est effectué en appliquant une contrainte fixe à une éprouvette et en mesurant le changement de longueur ou de déformation au fil du temps. La contrainte est généralement appliquée par un système hydraulique ou pneumatique qui ajuste la charge pour maintenir une force constante par unité de surface sur l’échantillon. La déformation est enregistrée par un extensomètre ou une jauge à cadran. L’avantage de cette méthode est qu’elle imite les conditions réelles de service du matériau soumis à des contraintes constantes. L’inconvénient est qu’il nécessite un équipement et un système de contrôle plus complexes et sophistiqués, et il peut être affecté par des facteurs tels que les fluctuations de température, la friction et les fuites.

3 Comparaison des types d’essais de fluage

Le choix du type d’essai de fluage dépend de l’objectif et de la portée du test, des propriétés du matériau et des ressources disponibles. Les essais de fluage à charge constante conviennent mieux au criblage et au classement des matériaux, à l’évaluation des effets du niveau de charge et de la température sur le fluage et à la détermination de la vitesse de fluage minimale et du temps de rupture. Les essais de fluage sous contrainte constante conviennent mieux à la caractérisation du comportement de fluage des matériaux dans des conditions de service, à l’évaluation des effets du niveau de contrainte et de la température sur le fluage et à la détermination de la déformation de fluage et de la déformation de rupture.

4 Analyse des données d’essai de fluage

Les données obtenues à partir des essais de fluage peuvent être analysées à l’aide de diverses méthodes, telles que le tracé des courbes de fluage, le calcul des paramètres de fluage et l’ajustement des modèles de fluage. Les courbes de fluage montrent la relation entre la déformation et le temps pour une charge ou une contrainte et une température données. Ils peuvent être utilisés pour identifier les différents stades de fluage: primaire, secondaire et tertiaire. Les paramètres de fluage, tels que la vitesse de fluage minimale, le temps de rupture, la déformation de rupture et le module de fluage, peuvent être calculés à partir des courbes de fluage à l’aide d’équations empiriques ou de méthodes graphiques. Ils peuvent être utilisés pour comparer et classer les matériaux, et pour prédire leur performance de fluage. Les modèles de fluage sont des expressions mathématiques qui décrivent le comportement de fluage des matériaux sur la base d’hypothèses physiques ou empiriques. Ils peuvent être utilisés pour ajuster les données de fluage et pour extrapoler le comportement de fluage au-delà des conditions de test.