Brevet FR2496264A2 — publié le 19820618

FR 2496264 A2 19820618 FR 8026727 A 19801212 Témoin de fatigue Le brevet principal a pour objet un témoin de fatigue permettant de connaitre le moment où une pièce ou une structure, dans laquelle le témoin est incorporé, est fatiguée. Ce témoin de fatigue est caractérisé en ce qui comporte deux éléments relativement épais qui sont écartés l'un de l'autre et réunis l'un à l'autre par un voile mince, ces deux éléments étant incorporés à la pièce ou fixés à celle-ci de façon que, lorsque cette pièce travaille, les deux éléments épais se déplacent l'un par rapport à l'autre dans un plan parallèle au plan du voile et dans une direction sensiblement parallèle aux deux éléments épais, et en ce que le voile mince comporte au moins une fente ou découpe orientée dans la direction de déplacement relatif des deux éléments épais. La présente addition a pour objet des perfectionnements apportés à ce témoin de fatigue. Selon l'un de ces perfectionnements, l'angle du fond de la fente qui est soumis à une tension lorsque la pièce travaille, est obtus alors que l'autre angle qui est soumis à une compression, est droit ou aigû. L'expérience montre en effet que des fissures commencent à se former plus rapidement dans une pièce soumise à une traction que dans une pièce soumise å une compression. Comme, par ailleurs, des fissures se forment plus facilement à un angle aigu qu' & un angle obtus, on équilibre sensiblement la vitesse d'initiation des fissures aux deux angles de la fente. Lorsque des fissures se sont formées dans le voile, à partir des angles de la fente, et ont fini par atteindre le bord opposé du voile ou des fissures s'étendant à partir des angles d'une seconde fente opposée à la première, il se peut que, par suite du frottement des bords des fissures, la partie détachée du voile ne s'en sépare pas matériellement et quthnsi la fatigue ne soit pas décelée. Selon un autre perfectionnement, le fond de la fente porte une patte relevée en dehors du plan du voile et à laquelle est accrochée l'une des extrémités d'un ressort ayant son autre extrémité fixée au voile ou à la pièce dont la fatigue est à contrôler. Dans ces conditions, lorsque la pièce est fatiguée et que les fissures se sont suffisamment propagées, le ressort assure l'éjection de la partie détachée du voile ou tout au moins la déplace, ce qui permet de se rendre compte sans difficulte que la pièce est fatiguée. Lorsque la pièce à contrôleur présente une zone soumise à un champ de contraintes sensiblement uniforme et uniaxial, les deux éléments épais sont avantageusement fixés à la surface de la pièce dans une direction faisant un angle de 250 à 350 avec la direction de la contrainte principale. Lorsque la pièce travaille, le déplacement relatif des iux parties du voile situées de part et autre de l'axe de la fente est pratiquement un glissem.ent pur I1 est ainsi possible d'obtenir un témoin de fatigue utilisable sur une piece donnée sans quil soit nécessaire de modi ner considérablement ladite pièce. L'angle d'inclinaison optimal a pour valeur Arc tg étant le coefficient de Poisson de la matière constituant le voile. Cet angle a pour valeur 290 dans le cas de l'acier, le coefficient de Poisson étant voisin de 0,3. I1 a été indiqué dans la première addition que, selon un perfectionnement de l'invention, des entailles étaient ménagées dans le voile à partir du fond de la ou des fentes. L'experience montre que la fidélité du témoin de fatigue dépend très largement de la dimension de ces entailles et de la concentration de contrainte provoquée par lesdites entailles. Selon un autre perfectionnement objet de la présente addition, la largeur de l'entaille est quasiment nulle, le front avant de cette entaille etant de plus incliné par rapport au plan du voile. On a décrit ci-après, à titre d'exemples non limitatifs, deux modes de réalisation du témoin de fatigue perfectionné selon la présente addition, avec référence au dessin annexé dans lequel La Figure 1 est une vue en élévation d'un premier mode de réalisation, La Figure 2 en est une vue en plan, La Figure 3 en est une coupe suivant III-III de la Fig. 1, Les Figures 4 et 5 sont des vues semblables aux Fig. 1 et 2 lorsque la pièce est fatiguée, La Figure 6 est une vue en élévation d'un second mode de réalisation, La Figure 7 est une vue suivant la flèche A de la Fig. 6. A la Figure 1, on voit un témoin de fatigue qui est du même type que celui représenté à la Figure 8 de la première addition, c'est-à-dire qu'il comprend un voile mince 2' destiné à être fixé à des parties épaisses de la pièce dont la fatigue est à surveiller. Cette fixation est effectuée de manière que, lorsque la piècetravaille, la partie du voile, qui est la partie supérieure à la Figure 1, se déplace de gauche à droite à cette figure, comme indiqué par la flèche f. Le fond de la fente 4a de gauche est biseauté à son bord inférieur, comme indiqué en 26, alors que le fond de la fente 4b comporte un biseau analogue à son bord supérieur. Lorsque la pièce travaille, des fissures tendent à se produire aux angles A et B qui sont comprimés et aux angles C et D qui sont tendus. biseaux Grâce auX/26, les angles en C et D sont obtus, ce qui ralentit la formation des fissures et contrebalance le fait que les fissures commencent et se propagent plus facilement aux angles tendus qu'aux angles comprimés. La formation des fissures est mieux équilibrée et les fissures commencent à se former pratiquement simultanément aux quatre angles A, B, C et D des deux- fentes 4a et 4b. Si on le désire, on peut former, comme prévu dans la première addition, des entailles 25 qui partent des angles A, B, C et D et sont dirigées vers l'extérieur des fentes, obliquement pour les entailles qui s'étendent depuis les angles obtus A et B, parallèlement pour les entailles qui s'étendent depuis les angles C et D. Le fond de chacune des fentes 4a et 4b comporte une patte 27a ou 27b qui est relevée à l'extérieur du plan du voile mince 2', l'une d'un côté de ce plan et-l'autre du coté opposé. Chacune de ces pattes est destinée à liáccrochage de l'une des extrémités d'un ressort 28a ou 28b. L'autre extrémité du ressort peut être fixée à la pièce dont la fatigue est à controler. Mais, dans l'exemple de réalisation représenté, elle est fixée à deux becs 29a ou 29b qui font saillie vers l'intérieur des fentes 4a et 4b. Les ressorts 28a et 28b exercent un couple sur la partie centrale 5 se trouvant entre les fentes 4a et 4b. Quand la pièce est fatiguée et que les fissures partant des angles A, B, C et D, ou des entailles 25 si celles-ci sont prévues, sont sur le point de se rencontrer deux à deux, ce couple fait pivoter la partie centrale 5, comme le montrent les Figures 4 et 5. Si la matière du voile est peu ductile, il y a rupture aux extrémités des fissures et la partie centrale 5 est éjectée automatiquement. Si la matière est plus ductile, il se peut que la partie 5 reste dans la position des Figures 4 et 5, mais son pivotement indique que la pièce est fatiguée. Comme on le voit plus particulièrement à la Figure 1, chacune des pattes 27a et 27b comporte un épaulement 30 qui sert d'appui à une boucle d'accrochage 31 du ressort. Celuici a ainsi une position déterminée sur la patte, de sorte que le couple,qui tend à faire pivoter la partie centrale 5, a une valeur précise. Comme on le voit plus particulierement à la Figure 3, le front avant 25a de l'entaille 25 a la forme d'un biseau incliné par rapport au plan du voile, grâce au relevage de la patte 27a. Ce biseau facilite l'initiation de la fissure à partir de l'entaille Dans le mode de réalisation des Figures 6 et 7, le témoin de fatigue comprend un voile 2 qui est analogue à celui représenté à la Figure 1 et est fixé sur la pièce 32 à surveiller par des boulons 33, avec interposition de cales 34 qui constituent les éléments épais du témoin de fatigue. Cette fixation est réalisée de façon que les deux cales 34 et les fentes 4a et 4b fassent un angle ci de l'ordre de 290 avec la direction F de la contrainte principale à laquelle est soumise la pièce 32. Dans ces conditions, le déplacement des deux parties du voile 2' situées de part et d'autre de l'axe des fentes 4a et 4b, est pratiquement un glissement pur. I1 va de soi que la presente addition ne doit pas être considérée comme limitée au mode de réalisation décrit et représenté, mais en couvre, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. - Témoin de fatigue selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 du brévet principal ou des revendications 1 à 7 de la première addition, caractérisé en ce que l'angle C ou D du fond de la fente (4a ou 4b) qui est soumis à une tension lorsque la pièce travaille, est obtus, alors que l'autre angle A ou B qui est soumis à une compression, est droit ou aigu. 2. - Témoin de fatigue selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 du brevet principal ou des revendications 1 à 7 de la première addition, caractérisé en ce que le fond de la fente (4a ou 4b) porte une patte (27a ou 27b) relevée en dehors du plan du voile et à laquelle est accrochée l'une des extrémités d'un ressort (28a ou 28b) ayant son autre extrémité fixée au voile ou à la pièce dont la fatigue est à contrôler. 3. - Témoin de fatigue selon la revendication 2, caractérisé en ce que la patte (27a ou 27b) porte un epaulement (30) formant butée pour le ressort et déterminant sa position par rapport au plan du voile. 4. - Témoin de fatigue selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 du brevet principal ou des revendications 1 à 7 de la première addition, caractérisé en ce que, lorsque la pièce à contrôler présente une zone soumise à un champ de contraintes sensiblement uniforme et uniaxial, les deux éléments épais du témoin de fatigue sont fixés à la surface de la pièce dans une direction faisant un angle de 250 à 350 avec la direction de la contrainte principale. 5. - Témoin de fatigue selon l'une quelconque des revendications du brevet principal, dans lequel des entailles 25 sont ménagées dans le voile, à partir du fond de la ou des fentes (4a et 4b), caractérisé en ce que le front avant (25a) de l'entaille est biseauté et incliné par rapport au plan du voile.