Qu’est-ce qu’une machine d’essais dynamiques？
Une une machine d’essais dynamiques est un appareil qui permet de vérifier le degré de performance qui se produit lorsqu’une pièce ou un produit en métal est soumis à des charges répétées.
Par exemple, si une pièce de métal est chargée une fois, aucun changement ne se produit, mais si la charge est appliquée de manière répétée, de petites fissures apparaissent dans la pièce de métal. Au fur et à mesure que celles-ci s’accumulent, la pièce devient fragile et finit par être détruite. Ce phénomène de fragilisation est appelé fatigue, et la limite à laquelle la rupture se produit est appelée limite de fatigue.
La rupture est un phénomène qui se produit si un produit répète une opération donnée même si la contrainte est inférieure à la contrainte admissible supposée pour le produit. Comme il s’agit de l’une des principales raisons de la défaillance d’un produit, c’est un élément important qui est inspecté à de nombreux stades de la conception.
Utilisations des machines d’essais dynamiques
Les machines d’essais dynamiques sont utilisées dans les étapes d’inspection et de conception d’une large gamme de produits, depuis les produits soumis à des vibrations, des rotations et des charges répétées, jusqu’aux composants utilisés dans ces produits et aux matériaux utilisés dans ces composants. Lors du choix d’une machine d’essais dynamiques, il est nécessaire de prendre en compte la fatigue susceptible de se produire dans le produit et de sélectionner un appareil capable d’effectuer des tests adaptés à cette fatigue. De plus, les machines d’essais dynamiques étant souvent coûteuses et volumineuses, il est utile de commander les essais de fatigue auprès d’une source externe.
Principe des machines d’essais dynamiques
Il existe plusieurs types de machines d’essais dynamiques, en fonction de la méthode d’essai utilisée pour vérifier les différents facteurs de fatigue. Cette section décrit les différentes méthodes d’essai de fatigue et les principes des machines d’essais dynamiques. Il convient de noter que les types d’essais de fatigue comprennent la traction, la flexion, l’impact, la torsion, la rotation et l’essai électrique.
1. Essais de fatigue par traction et compression
Les essais de fatigue en traction et en compression sont effectués sur le matériau métallique, le composant ou le produit testé. L’essai de fatigue par traction est réalisé en fixant deux points sur l’objet testé et en appliquant continuellement une force de traction à intervalles réguliers.
L’essai de fatigue par compression, quant à lui, est réalisé en appliquant des forces de compression cycliques de deux côtés. La durée de l’essai peut être ajustée en fonction de l’ampleur et du cycle des forces de traction et de compression appliquées.
2. Essais de fatigue en flexion
Il existe deux types d’essais de fatigue en flexion : l’essai de fatigue en flexion plane et l’essai de fatigue en flexion rotative. L’essai de fatigue par flexion plane est réalisé sur des matériaux métalliques et plastiques. L’essai est réalisé en fixant les deux points à tester et en appliquant une force de flexion de manière répétée.
Il est utilisé pour les produits soumis à des forces de flexion répétées, tels que les palettes de compresseurs. Les essais de fatigue par flexion rotative sont réalisés en faisant tourner un échantillon en forme de barre ronde et en lui appliquant une charge de flexion. Il est particulièrement utilisé pour les pièces automobiles entraînées par un moteur.
3. Essais de fatigue en torsion
L’essai de fatigue par torsion teste la fatigue causée par la fixation de deux points à tester et la torsion répétée de ces deux points. Il est effectué sur des moteurs, des turbines, des moteurs, etc., ou sur les arbres qui transmettent leur couple de rotation.
Comme les résultats de ces essais peuvent être influencés par la température et les conditions environnementales, les essais sont également réalisés en combinaison avec des chambres à température constante ou des chambres environnementales. Outre les essais de fatigue mécanique, il existe également des équipements d’essai qui mesurent la fatigue causée par la chaleur, connue sous le nom de “fatigue thermique”, en chauffant et en refroidissant de manière répétée tout en ajoutant des cycles de température.
Autres informations sur les machines d’essais dynamiques
Sources d’énergie pour les essais de fatigue
Les machines d’essais dynamiques peuvent être divisées par source d’énergie en trois types : les types mécaniques, qui utilisent un moteur comme source de fonctionnement ; les types vibrateurs, qui sont basés sur une source de vibration ; et les types hydrauliques, qui sont actionnés par une pression hydraulique.
1. Type mécanique
Le type mécanique utilise un mécanisme pour créer un mouvement alternatif ou rotatif et effectue un mouvement continu. L’avantage de ce type est qu’il est facile de fabriquer un équipement adapté à l’application de l’essai et qu’il existe de nombreuses machines disponibles dans le commerce qui répondent aux spécifications de l’essai par défaut.
En outre, divers types de machines d’essai peuvent être fabriqués, tels que les machines à mouvement rotatif et les machines à mouvement combiné combinant la rotation et le mouvement linéaire, et peuvent être utilisés dans un large éventail d’applications.
2. Type de machine vibrante
Le type vibrateur est une machine d’essai dotée d’une source de fonctionnement vibrante telle qu’une bobine électromagnétique. L’avantage est que la fréquence de fonctionnement peut être élevée, bien que l’amplitude ne puisse pas être grande. Le nombre requis de mouvements répétitifs peut donc être atteint rapidement et la durée de l’essai peut être réduite.
3. Type hydraulique
Les types hydrauliques fonctionnent avec une source hydraulique et des cylindres hydrauliques et se caractérisent par leur capacité à appliquer des charges élevées. Certains ont également la capacité d’appliquer des vibrations à haute fréquence, connues sous le nom d’asservissements hydrauliques.