Brevet FR2225717A1 — publié le 19741108

La présente invention concerne un dispositif pour le dépouillement des signaux fournis par des jauges d'extensométrie et elle vise plus particulièrement un dispositif portable pour le dépouillement des jauges d'extensométrie groupées en "rosette", le dispositif permettant de mesurer aussi bien les charges sta tiaues que les charges dynamiques. Le dispositif comprend un certain nombre de circuits électroniques analogiques constituant un calculateur analogique spécialisé pour le dépouillement des rosettes d'extensométrie et pouvant entre utilisé sur chantier. Les calculateurs analogiques connus à ce jour sont d'un emploi plus général et d'un volume-important ; ils nécessitent une préparation longue avant chaque utilisation ; de plus, il est souvent difficile de les utiliser pour traiter des signaux extérieurS On connaît d'autres calculateurs de rosettes, analogiques ou numériques, qui ne peuvent entre utilisés que pour des signaux statiques et qui, de plus, nécessitent l'affichage manuel de chaque paramètre d'entrée. Le dispositif suivant l'invention permet d'éviter ces inconvénients. En particulier, il est possible de traiter des signaux tant statiques que dynamiques issus d'un enregistreur magnétique ou directement des ponts d'extensométrie. De plus, sa petite taille et sa souplesse d'emploi autorisent son utilisation sur chantier. L'invention peut entre utilisée pour le traitement des signaux issus de rosettes de deux ou trois jauges lorsque les charges appliquées à la structure varient dans le temps, de manière à calculer directement, en fonction du temps, les déformations et les contraintes principales, leur orientation, la contrainte équivalente de Von Mises, ou toute autre grandeur caractéristique de 11 état de contrainte au point de mesure. Le dispositif comprend un certain nombre de circuits électroniques analogiques réalisant les cinq opérations arithmétiques élémentaires. Combinés entre eux, ces circuits permettent d'effectuer tous les calculs nécessaires. Dans 1-e cas du dépouillement de rosettes à trois jauges, le dispositif, objet de l'invention, à partir des signaux a, b, c, issus des trois jauges de la rosette, détermine complètement le cercle de Mohr des déformations ; c'est à dire que les déforma tronc sont entièrement connues en grandeur, signe et direction. Le dispositif peut entre également utilisé pour le dépouillement des rosettes de deux jauges perpendiculaires. On sait que de telles rosettes, orientées suivant les directions principales permettent de mesurer directement les déformations principales e L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description et des dessins, lesquels ne sont donnés qutà-titre d'exemples. Sur les dessins - la figure i est un schéma du calculateur du dispositif pour le dépouillement de rosettes de trois jauges à 45 . - la figure 2 est un schéma illustrant le mode de calcul des contraintes principalesgl et - la figure 3 est un schéma illustrant le mode de calcul de deux autres fonctions des contraintes principales. Le schéma de la figure i illustre les opérations arithmétiques réalisées par les circuits électroniques analogiques du calculateur. Dans le cas particulier des rosettes de trois jauges à 450, les signaux a, b, e issus des trois jauges de la rosette sont appliqués aux entrées 2-4-6 du calculateur analogique. Les déformations sont lues, en grandeur, signe et direction aux sorties 8-10-12-14, le calculateur effectuant les opérations suivant les formules suivantes Le coefficient de Poisson du matériau constituant la structure est affiché à laide de deux potentiomètres. La dispositif, objet de l'invention, calcule alors les contraintes principales ai et; 2 suivant les formules suivantes dont le calcul est effectué dans un module suivant du dispositif, ce module étant schématiquement représenté sur la figure 2. La mise à l'échelle de(fl et0"2 ainsi que le réglage du module d'Young sont faits simultanément par le réglage du gain des amplificateurs de sortie. Partant des contraintes principales et(r , toute fonction souhaitable de ces deux quantités peut être calculée analogiquement à l'aide d'autres modules semblables à ceux déjà utilisés. A titre d'exemple le calcul de la contrainte de cisaillement maximum et de la contrainte équivalente d'après le critère de Von Mises est effectué en utilisant les formules ci-dessous qui sont traitées par un autre module dont le schéma est représenté sur la figure 3. Tous les paramètres précédemment calculés sont disponibles sous tasse impédance à l'arrière de ltappareil, les entrées étant à haute impédance,: D'autre part, le calculateur objet de l'invention peut être utilisé pour le dépouillement des rosettes de deux jauges perpendiculaires ; on sait que de telles rosettes orientées suivant les directions principales permettent de mesurer directement les déformations principales t1 et2 ; il suffit alors d'introduire les signaux correspondant directemeflt au début de la deuxième phase de calcul. Le dispositif, objet de ltinvention peut zetre utilisé dans tous les cas où les déformations enregistrées par les jauges sont variables dans le temps. Il peut également être utilisé pour des informations statiques comme dispositif de traitement intégré à une channe d'acquisition de données. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux exemples décrits et représentés, elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art suivant les applications envisagées et sans qu'on s'écarte pour cela de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Dispositif portatif pour le dépouillement des signaux issus d'une rosette de jauges extensométriques, caractérisé en ce qu'il comprend un calculateur analogique spécialisé pour le calcul, à partir desdits signaux appliqués à l'entrée dudit calculateur, d'au moins les déformations de la pièce à contrôler à laquelle est appliquée ladite rosette, les informations d'entrée et de sortie du calculateur pouvant être variables en fonction du temps. 2.- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le calculateur précité comprend une pluralité de circuits électriques analogiques réalisant les opérations arithmétiques élémentaires, lesdits circuits étant combinés pour le calcul, à partir des signaux issus des jauges, non seulement des déformations de la pièce à contrôler, mais encore des contraintes principales et de touté autre grandeur caractéristique de l'état de contrainte de la pièce à contrôler. 3.- Dispositif suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le calculateur précité est composé par assemblage de modules élémentaires réalisant chacun une fonction arithmétique simple. 4.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3 caractérisé en ce que le calculateur précité est adapté à traiter les signaux d'une rosette à trois jauges aussi bien que d'une rosette à deux jauges perpendiculaires. 5.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1, 2, 3 ou 4 caractérisé en ce que les entrées sont à haute impédance et les sorties à faible impédance.