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Title:
METHOD FOR MEASURING THE OPENING OF THE LIPS OF A CRACK SIMULTANEOUSLY WITH ITS GROWTH, FOR IMPLEMENTING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1999/060374
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention concerns a method which consists in producing on either side of a crack (6), initiated at the top of a notch (5), at least two through holes (3) in the width (B) of the specimen (4); projecting part of one or several homogeneous incident light beams (1) through said holes (3) whereof each displacement simultaneous with the opening of the crack (6) lips is measured by means of biaxial planar photodetectors (8). Said measuring method is independent of the type and velocity of loads exerted on the specimen and of the temperature thereof.

Inventors:
DISERENS RAYMOND (CH)
Application Number:
PCT/CH1999/000193
Publication Date:
November 25, 1999
Filing Date:
May 10, 1999
Export Citation:
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Assignee:
DISERENS RAYMOND (CH)
International Classes:
G01N3/06; G01N3/02; (IPC1-7): G01N3/00; G01N3/06; G01N3/08
Foreign References:
DE2745244A11978-04-13
EP0356563A11990-03-07
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Description:
Procédé de mesure de l'ouverture des lèves d'une fissure concomitante à sa croissance, et dispositif pour sa mise en oeuvre.

La présente invention concerne un procédé de mesure de l'ouverture des lèvres d'une fissure concomitante à sa croissance, et du dispositif pour sa mise en oeuvre.

En mécanique de la rupture, il est capital de pouvoir mesurer en temps réel l'ouverture des lèvres d'une fissure.

Dans le cadre des essais usuels où la vitesse de déformation imposée à l'éprouvette est <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> faible (E : 10-5 (su)), on observe que la différence de temps (At) entre la mesure effective de l'ouverture des lèvres de la fissure et sa croissance réelle peut tre considérée relati- vement au temps de rupture, comme négligeable. II n'en est plus de mme dans les essais <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> à grande vitesse de déformation (E > 10-5 (s-i)) et par chocs (résilience e s 10 (s-1)) où les mesures effectuées, quand elles sont possibles, montrent un écart de temps (At) tellement conséquent-relativement au temps de rupture-qu'il n'est plus possible de considérer, comme précédemment, qu'il y a eu simultanéité entre l'extension de la fissure et sa mesure effective par l'ouverture des lèvres de celle-ci.

L'invention, telle que définie à la revendication 1, permet, par voie optique, une mesure de l'ouverture des lèvres de la fissure concomitante à sa progression quelles que soient la vitesse de déformation et la température de l'éprouvette.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description de réalisation, donnée à titre d'exemple, en regard des dessins sur lesquels : -la figure 1 représente une vue générale d'un dispositif selon l'invention -lafigure2représenteunevuedefacepartielled'uneéprouvette4n écessaireau dispositif. On observe en pointillé le mouvement figuré des diverses positions que prendront les trous 3 empruntés par les faisceaux lumineux sortants 7 selon l'ouverture des lèvres de la fissure 6 durant son extension.

-la figure 3 représente une coupe transversale de l'éprouvette 4 au droit du trou 3 de passage du faisceau lumineux sortant 7.

En référence à ces dessins, le dispositif se compose d'une éprouvette 4 entaillée 5 par usi- nage et préfissurée 6. A égale distance et de part et d'autre du sommet de l'entaille <BR> <BR> <BR> <BR> mécanique 5 qui est à l'origine de la fissure 6, sont usinés des trous 3 de faibles diamètres (aumaximum lmm2 de section) dont la longueur L dépendra en général de la résistance à l'usinage du matériau qui constitue l'éprouvette 4. En cas de nécessité. des trous préli- minaires 2 de longueur B-L et d'un diamètre légèrement supérieur aux diamètres des trous 3 seront usinés.

Le trou 3 emprunté par le faisceau lumineux sortant 7, solidaire de chacune des demi- éprouvettes contiguës à la fissure 6 se déplace dans la section transversale du faisceau lumineux homogène incident 1 d'une quantité proportionnelle à l'ouverture des lèvres de la fissure 6. Le mouvement des faisceaux lumineux sortant 7 par les trous 3 est simultanément détecté et mesuré au moyen des photo-détecteurs plans bi-axiaux 8.

Les principaux avantages de l'invention proposée, par rapport à l'état actuel de la tech- nique, sont les suivants : -Mesure de i'ouverture des lèvres d'une fissure, concomitante a sa croissance -Mesure en temps réel de l'ouverture des lèvres d'une fissure quelles que soient : -la vitesse de déformation de 1'éprouvette -la nature des efforts appliqués à l'éprouvette (statiques, dynamiques, chocs, etc..) -la température d'essai du matériau qui constitue 1'éprouvette Le domaine principalement intéressé par l'invention est celui de la mécanique de la rupture tels que, par exemple, 1'essai de résilience au mouton pendule instrumenté (chocs), les essais de traction et de flexion, les essais de fatigue élastique et oligocyclique, l'étude et la mesure de la propagation d'une fissure quelque soit la température d'essai du matériau, etc...