MACHINE DE TRACTION-TORSION Extrait remanié du concours CCP PSI 2001

PRINCIPES DES ESSAIS MECANIQUES. Les propriétés mécaniques des métaux et alliages sont d'un intérêt considérable puisqu'elles conditionnent non seulement tous les problèmes de mise en forme des matériaux, mais aussi leur comportement en service dans des applications extrêmement diversifiées.

Machine Traction-Torsion extrait CCP PSI 2001

L'essai de traction est, depuis bien des années, le procédé expérimental le plus largement utilisé dans l'étude du comportement mécanique. Il consiste à appliquer à un échantillon standardisé, un effort de traction et à mesurer l'allongement correspondant, ou bien à imposer un allongement et à mesurer l'effort de traction (figure n°l). Les efforts sont mesurés à l'aide de capteurs, les allongements sont enregistrés grâce à des extensomètres mécanique, optique ou électrique qui possèdent des amplifications permettant d'apprécier des déplacements micrométriques. Un essai de traction produit essentiellement dleurs applications industrielles, les sollicitatiocomplexes : torsion, flexion... Aussi a-t-on désollicitations réelles, comme les essais de tracmachine d'essai, sujet de cette étude. Lors d'un essai de torsion, l'éprouvette de forune tête d'amarrage fixe qui mesure le coupled'un mouvement de rotation. La différence dede l'échantillon (figure n°3).

es répartitions de contraintes monoaxiales. Or, dans ns que subissent les structures sont souvent plus veloppé des essais qui se rapprochent davantage des tion, de torsion ou de traction-torsion réalisables sur la

me cylindrique (figure n°2) est saisie d'un côté, dans appliqué, de l'autre dans une tête d'amarrage animée rotation des deux têtes d'amarrage fournit la torsion

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La machine d'essai étudiée est une machine électro-hydraulique asservie bi-axiale. Celle-ci permet d'effectuer sur une éprouvette tubulaire (figure n°2), des sollicitations de traction et de torsion, indépendantes ou liées, ainsi que les mesures associées.

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Chacun des axes de la machine peut être asservi, soit en force soit en position. Les chaînes d'actions sont constituées d'un vérin linéaire et d'un vérin rotatif, montés en série. Les vérins pilotés par deux électrovannes, sont alimentés en puissance, par un groupe hydraulique. Les chaînes de réactions comportent les capteurs suivants (figure n°4) : - Un capteur de force et un capteur de

couple, placés entre la traverse et la tête d'amarrage supérieure.

- Un capteur inductif de déplacement monté entre la table et la plaque du dispositif anti-rotation.

- Un capteur de rotation potentiométrique installé sous le vérin rotatif et mesurant la rotation de la tête d'amarrage inférieure.

Enfin, une électronique permet le choix des modes d'asservissement, ainsi que la comparaison entre consigne et mesure, de chacune des boucles d'asservissement.

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