Contactez-nous
Méthode d’extrapolation relaxation-fluage. Comparaison fluage-relaxation
Essais de relaxation isotherme
M141 v1 Article de référence

Méthode d’extrapolation relaxation-fluage. Comparaison fluage-relaxation
Essais de relaxation isotherme

Auteur(s) : François SAINT-ANTONIN

Date de publication : 10 déc. 1997 | Read in English

Logo Techniques de l'Ingenieur Cet article est réservé aux abonnés
Pour explorer cet article plus en profondeur Consulter l'extrait gratuit

Déjà abonné ?

Présentation

1 - Généralités sur la relaxation isotherme

2 - Mécanismes de la relaxation isotherme

3 - Descriptions mathématiques

  • 3.1 - Différentes formules
  • 3.2 - Signification des paramètres de la loi logarithmique et autre expression utilisée

4 - Méthode d’extrapolation relaxation-fluage. Comparaison fluage-relaxation

5 - Conclusion

Sommaire

Présentation

Auteur(s)

  • François SAINT-ANTONIN : Docteur de l’École nationale supérieure des mines de Paris, ENSMP - Ingénieur de recherche au Commissariat à l’énergie atomique. Grenoble

Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.

Lire l’article

INTRODUCTION

La relaxation est caractérisée par la décroissance de la contrainte en fonction du temps quand une déformation constante est appliquée à un matériau après chargement.

Les caractéristiques de relaxation d’un matériau peuvent être utilisées directement pour connaître, après serrage d’un boulon, la contrainte rémanente de fixation après un temps donné à une température de service. Pour maintenir et garantir un niveau de résistance minimale de pièces assemblées par boulonnage fonctionnant à chaud, il est nécessaire d’effectuer périodiquement un resserrage car la contrainte initiale de serrage relaxe avec le temps. Les essais de relaxation permettent de connaître le temps conduisant à un niveau de contrainte à partir duquel un resserrage est à réaliser ou encore de connaître la périodicité du resserrage.

D’une façon plus générale, les propriétés de relaxation d’un matériau permettent de connaître sa capacité à accommoder les concentrations de contraintes. Ces concentrations de contraintes peuvent se rencontrer, par exemple, au niveau de certaines géométries de pièces de structure (évidement, trous, etc.), des pointes de fissures, des inclusions et des précipités.

Dans les métaux tels que les aciers ou les superalliages base nickel, le phénomène de relaxation, comme pour le fluage, est important à des températures supérieures à 0,2 Tf (où Tf est la température de fusion de l’alliage considéré).

Comme cela est décrit dans la suite, l’essai de relaxation est très différent de l’essai de fluage. Il faut remarquer qu’il n’existe que très peu d’études sur l’essai de relaxation, c’est pourquoi il est important de bien décrire ce type d’essai dans un premier temps.

Logo Techniques de l'Ingenieur

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 95 % à découvrir.

Pour explorer cet article Consulter l'extrait gratuit

Déjà abonné ?


DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-m141

Lecture en cours
Présentation

Article inclus dans l'offre

"Étude et propriétés des métaux"

(200 articles)

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.

Des contenus enrichis

Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.

Des modules pratiques

Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.

Des avantages inclus

Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.

Voir l'offre

4. Méthode d’extrapolation relaxation-fluage. Comparaison fluage-relaxation

Comme le temps de fonctionnement de systèmes industriels peut être parfois de l’ordre de plusieurs dizaines d’années comme pour les centrales nucléaires, des essais de fluage ayant les mêmes durées ne sont pas disponibles au moment du dimensionnement des structures : il existe des méthodes d’extrapolation à partir d’essais de fluage court [14]. Néanmoins, un grand nombre d’essais de fluage durant plusieurs semaines, voire plusieurs mois, est quand même nécessaire pour ce dimensionnement : l’essai de relaxation permet, avec un nombre restreint d’essais, de couvrir un large domaine contrainte σ - vitesse de déformation plastique ε · p . À partir de ces courbes d’essais de relaxation de courte durée, différentes méthodes ont été proposées pour extrapoler le comportement en fluage. Il est nécessaire de décrire les principes de ces méthodes et leurs hypothèses pour connaître leurs domaines d’application et leurs limites. Il existe trois méthodes principales.

  • Extrapolation entre la relaxation et le fluage primaire en passant de l’un à l’autre à partir des hypothèses de strain hardening (durcissement-déformation) ou de time hardening (durcissement temporel) [9, 10, 14].

    L’extrapolation au fluage primaire est justifiée par le fait que les déformations mises en jeu lors de la relaxation sont faibles. La méthode permettant le passage relaxation-fluage dans chacun des deux cas est la suivante :

    • strain hardening , après un temps donné de relaxation t, la contrainte a atteint la contrainte σ et la déformation plastique de relaxation ε p. La vitesse de déformation plastique de relaxation ε · p est considérée comme égale à la vitesse de déformation plastique de fluage que l’on aurait lorsque la déformation plastique de fluage est égale à...

Logo Techniques de l'Ingenieur

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 92 % à découvrir.

Pour explorer cet article Consulter l'extrait gratuit

Déjà abonné ?


Lecture en cours
Méthode d’extrapolation relaxation-fluage. Comparaison fluage-relaxation

Article inclus dans l'offre

"Étude et propriétés des métaux"

(200 articles)

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.

Des contenus enrichis

Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.

Des modules pratiques

Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.

Des avantages inclus

Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.

Voir l'offre

Sommaire
Sommaire

BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - HOLBROOK (J.H.), RHODE (R.W.), SWEARENGEN (J.C.) -   *  -  Acta Metallurgica, vol. 29, p. 1099, 1981.

  • (2) - SAINT-ANTONIN (F.) -   *  -  Thèse de l’École des mines de Paris, 8 février 1991.

  • (3) -   Stress relaxation testing.  -  ASTM STP 676, Ed. Alfred Fox, American Society for Testing and Materials, 1979.

  • (4) - HOLBROOK (J.H.), SWEARENGEN (J.C.), RHODE (R.W.) -   Mechanical Testing for Deformation Model Development,  -  Ed. R.W. Rhode and J.C. Swearengen, ASTM STP 765, 1982, p. 80-101.

  • (5) - TSAI (C.Y.), QUESNEL (D.J.) -   *  -  Scripta Metallurgica, 18, 1984, p. 1155.

  • (6) - BAUR (G.), LEHR (P.) -   Mémoires scientifiques.  -  Revue de Métallurgie, juillet-août 1975, p. 551.

  • ...

NORMES

  • Test Methods for Stress Relaxation for materials and Structures - ASTM E328 - 2002

Logo Techniques de l'Ingenieur

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 95 % à découvrir.

Pour explorer cet article Consulter l'extrait gratuit

Déjà abonné ?


Article inclus dans l'offre

"Étude et propriétés des métaux"

(200 articles)

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.

Des contenus enrichis

Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.

Des modules pratiques

Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.

Des avantages inclus

Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.

Voir l'offre

Ressources documentaires

Essais de fluage

La déformation d’un matériau induite pendant le maintien constant de la température et de la contrainte ...

Essais de rupture - Essais par choc

Cet article traite des ruptures brutales qui interviennent au cours du chargement ou en fin de durée de ...

Comportement des métaux à grande vitesse de déformation : modélisation

La modélisation du comportement des matériaux à grande vitesse de déformation est un domaine ...

Écrouissage d’alliages d’aluminium

La déformation plastique d’un matériau cristallin modifie ses propriétés de par son influence sur sa ...