Brevet FR3041097A1 — publié le 20170317

Dispositif pour essai bi-axé à l'aide d'un unique vérin DOMAINE TECHNIQUE GENERAL L'invention concerne les dispositifs de mesures mécaniques dans le cadre de méthodes expérimentales. Une application particulière réside dans l'analyse du comportement mécanique des matériaux utilisés dans les réacteurs nucléaires. ETAT DE L'ART Pour l'état de l'art, l'exemple sera pris dans le domaine du nucléaire. Un réacteur nucléaire est constitué d'assemblages de crayons tubulaires (appelés gaines) dans lesquels sont empilées des pastilles de combustible nucléaire du réacteur. Des réactions de fission nucléaire qui génèrent de la chaleur et des produits de fission s'y produisent et les gaines des crayons combustibles forment la première barrière de confinement contre la dissémination du combustible et des produits de fission. Pour des raisons de sûreté, il est capital de connaitre le comportement mécanique du matériau de gainage de tubes de combustible du parc électronucléaire, soumis à certaines conditions de sollicitations, représentatives de conditions de service nominales, de conditions d'incident ou d'accident particulières. Pour obtenir ces informations, des essais mécaniques spécifiques sont réalisés en cellules blindées sur des échantillons de gainages issus de réacteurs réels. Des essais sont également réalisés en laboratoires classiques sur échantillons de gainages non-irradiés. On cherche donc à reproduire des sollicitations sur un échantillon de gaine de crayon combustible les plus proches possibles des conditions auxquelles sont soumis les crayons de gaine en réacteur. 3041097 2 Certaines sollicitations en réacteur sont dues à la dilatation thermique des pastilles de combustible empilées à l'intérieur de la gaine, par exemple lors d'une rampe de puissance, d'un accident, ou d'un incident. Lors de la dilatation, la pastille impose sa déformation à la fois axiale et 5 diamétrale à la gaine. Du fait des déformations axiales et diamétrales imposées (biaxialité des déformations), la gaine subit des contraintes importantes. Généralement, le rapport entre la contrainte axiale et la contrainte circonférentielle dans la gaine (o-zz/o-ee) est entre 0,5 et 1. Le rapport entre la déformation axiale et la déformation circonférentielle 10 dans la gaine (Ezz/Eee) est entre 0 et 1. Pour des raisons de sécurité, il est impératif de mesurer le comportement de la gaine soumise à des sollicitations couvrant toute la gamme de biaxialité de contraintes et de déformations rencontrées en réacteur. 15 Les moyens expérimentaux existants sur machines d'essais mécaniques standards ne permettent pas de solliciter un échantillon tubulaire avec tous les niveaux de biaxialité souhaités, de façon satisfaisante pour représenter l'interaction entre la pastille et la gaine. Il existe plusieurs types d'essai pour imposer des sollicitations biaxiales 20 aux échantillons de gainage. Le type d'essai le plus classiquement rencontré est l'essai d'éclatement du gainage par pressurisation interne, qui consiste à appliquer une rampe de pression à l'échantillon (éventuellement contrôlée par 25 rétroaction par la mesure de déformation du gainage) jusqu'à rupture. Ce type d'essai permet d'obtenir des conditions de déformation plane exclusivement (azz/Gee "=, 0,5 et Ezz/Eee ;k,' 0). Dans une variante de ce type d'essai, une force axiale est ajoutée à l'échantillon pressurisé afin d'obtenir d'autres niveaux de biaxialité, dont des conditions avec o-zz/o-ee 30 entre 0,5 et 1, et Ezz/Eee entre 0 et 1. Cependant, ce type d'essai étant en pression interne imposée, et non en déformation imposée, l'échantillon est sensible aux instabilités plastiques et aux localisations de déformation. De ce fait, ce type d'essai 3041097 3 ne représente pas de façon satisfaisante l'interaction entre la pastille et la gaine en réacteur pour certaines études, et il ne répond pas à notre besoin. 5 En figures 1, 2, un autre type d'essai intitulé « Expansion Due à la Compression » (EDC) est présenté, dans lequel un média M en matériau ductile, par exemple aluminium pur ou PTFE (polytétrafluoroéthylène), est inséré dans l'échantillon E. Deux pistons Pl, P2 compriment le média M dans le sens axial, ce qui conduit à une expansion diamétrale du 10 media M. Cette expansion est imposée à l'échantillon E en matériau de gainage. Dans l'essai EDC classique (figure 1), les extrémités de l'échantillon E sont libres, et l'expansion diamétrale de la partie centrale de l'échantillon conduit à une rétraction axiale de ses extrémités. L'état de 15 contrainte plane résultant (o-zz/o-ee ;k,' 0) ne représente pas de façon satisfaisante les conditions de bi-axialité rencontrées en réacteur. Afin d'obtenir des conditions proche d'une déformation plane (o-zz/o-ee 0,5 et Ezz/Eee ;k,' 0), une variation de ce type d'essai a été créé (figure 2). L'essai de type Expansion Due à la Compression avec une bride 20 axiale (essai de type EDC-bridé) est un des plus représentatif des conditions en réacteur. Pendant l'essai, les extrémités de l'échantillon E sont fixées par une bride B qui empêche un changement de sa longueur. De ce fait, des conditions proches d'une déformation plane sont obtenues dans une zone centrale de l'échantillon E. 25 Dans une autre variante, des essais de type Expansion Due à la Compression sont effectués sur une machine spéciale qui permet de solliciter les extrémités de l'échantillon en traction au même temps qu'un piston comprime le média. Ce type d'essai permet de contrôler la biaxialité de contraintes (o-zz/Gee) et de déformations (Ezz/Eee) dans 30 l'échantillon, par exemple pour obtenir des conditions avec o-zz/o-ee entre 0,5 et 1, et Ezz/Eee entre 0 et 1. Cependant, ce type d'essai exige une machine spéciale avec plusieurs vérins ou actionneurs indépendants : un vérin pour comprimer le média et un autre vérin indépendant pour la 3041097 4 sollicitation de l'échantillon en traction axiale. Ce type d'essai ne pourrait pas être effectué sur machines standards existantes, par exemple une machine de type traction/compression standard avec un seul vérin ou actionneur. 5 Enfin, ces essais concernent des matériaux irradiés et sont réalisés en cellules blindées, dans lesquelles les équipements sont difficiles à modifier. On recherche donc des solutions dont la mise en oeuvre est adaptée à une utilisation en cellule blindée équipée de machines 10 standards. Plus généralement, on souhaite que la solution reste compatible avec des équipements standards actuels en cellules blindées ou en laboratoires classiques, notamment une machine de type traction/compression avec un seul vérin. 15 PRESENTATION DE L'INVENTION Pour cela, l'invention propose un dispositif d'essai bi-axial pour échantillon à l'aide d'un média, ledit dispositif comprenant un premier ensemble et un deuxième ensemble, les deux ensembles étant mobiles 20 en translation l'un par rapport à l'autre selon une direction de déplacement, et comprenant une région de test pour recevoir un échantillon, caractérisé en ce que : - chaque ensemble comprend un piston et une barre de charge, - les deux barres de charge comprennent chacune une zone de fixation, 25 chaque zone de fixation étant destinée à être attachée à une partie respective de l'échantillon, - le piston du premier ensemble et la zone de fixation de la barre de charge du deuxième ensemble sont situés d'un côté de la région de test selon la direction de déplacement, 30 - le piston du deuxième ensemble et la zone de fixation de la barre de charge du premier ensemble sont situés du côté opposé de la région de test selon la direction de déplacement, 3041097 5 - les deux pistons des deux ensembles sont en vis-à-vis l'un de l'autre selon la direction de déplacement, de sorte que la translation d'un ensemble par rapport à l'autre selon la direction de déplacement simultanément : 5 - rapproche, ou respectivement éloigne, les pistons, et - écarte, ou respectivement rapproche, les barres de charge, le dispositif permettant ainsi la mise en place du média entre les pistons ainsi que de l'échantillon entre les barres de charge et permettant la compression du média en même temps que l'allongement de 10 l'échantillon selon la direction de déplacement. La translation d'un ensemble permet à la fois de comprimer un média et de tirer aux extrémités d'un échantillon. Ainsi, il est possible d'effectuer les tests biaxés en déformation. En outre, comme une seule translation 15 provoque les deux déplacements, il n'est pas nécessaire de prévoir plus d'un vérin pour mettre en oeuvre le procédé relatif au dispositif. L'invention peut comprendre les caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison : 20 - les barres de charges sont déformables, - les déformations desdites barres sont élastiques ou plastiques, et de façon linéaire ou non-linéaire, de sorte que la force axiale 25 imposée à l'échantillon augmente avec le déplacement des ensembles, - les barres de charge sont ductiles et sont dimensionnées pour se déformer dans leur domaine plastique, 30 - les barres de charge sont rigides, de sorte que le déplacement des ensembles est imposé directement à l'échantillon, 3041097 6 - lesdites zones de fixation sont alignées selon la direction de déplacement afin de permettre une sollicitation de l'échantillon colinéaire à la direction de déplacement, 5 - le premier ensemble et le second ensemble comprennent chacun : o une première plaque, et o une deuxième plaque, reliées entre elles par au moins une barre de transmission d'effort, et dans lequel : 10 o la première plaque comprend la barre de charge, o la deuxième plaque comprend le piston, - chaque ensemble comprend au moins deux barres de charge, et dans lequel le piston du premier ensemble, respectivement du 15 deuxième ensemble, est positionné radialement entre les deux barres de charge du deuxième ensemble, respectivement du premier ensemble, - la zone de fixation du premier ensemble, respectivement du 20 deuxième, est configurée pour attacher un échantillon de forme tubulaire, ladite zone définissant une courbe fermée, dans lequel le piston du deuxième ensemble, respectivement le piston du premier ensemble, est mobile en translation à l'intérieur du tube défini par la courbe fermée. 25 L'invention propose aussi un système comprenant un dispositif tel que décrit précédemment, avec un média et un échantillon, dans lequel : - l'échantillon est attaché aux zones de fixation des barres de charge par deux parties respectives de l'échantillon, 30 - le média est disposé entre les pistons, dans lequel le dispositif est configuré pour provoquer un effort selon la direction de déplacement dans l'échantillon et la compression du média 3041097 7 provoque un déplacement orthogonale dans l'échantillon par la déformation dudit média. L'invention propose aussi une machine comprenant un dispositif ou un 5 système tel que décrit précédemment et comprenant un unique vérin mobile en translation selon la direction de déplacement, dans lequel un ensemble est solidaire du vérin pour la mise en translation dudit ensemble. 10 L'invention propose aussi un procédé de test à l'aide d'une machine telle que décrite précédemment. Le déplacement du vérin provoque une compression du média à l'intérieur de l'échantillon via les deux pistons. Le déplacement du vérin provoque également une sollicitation axiale des deux extrémités de 15 l'échantillon via une ligne de charge. PRESENTATION DES FIGURES 20 D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés, sur lesquels : - Les figures 1 et 2 représentent deux dispositifs de l'état de la technique, 25 - La figure 3 représente un dispositif conforme à un mode de réalisation de l'invention, - La figure 4 représente un dispositif conforme à un autre mode de réalisation de l'invention, - La figure 5 représente un dispositif conforme à un autre mode de 30 réalisation de l'invention comparativement à la figure 3, - Les figures 6a à 6c représentent partiellement le dispositif pour montrer plusieurs alternatives de piston. 3041097 8 DESCRIPTION DETAILLEE En référence aux figures 3 à 5, un dispositif 1 d'essai bi-axial conforme à l'invention va être décrit. 5 Le dispositif 1 permet d'effectuer des tests sur un échantillon 10, et plus spécifiquement des tests bi-axiaux, c'est-à-dire imposant un effort selon deux directions, à l'aide de la déformation d'un média 100. Dans le cas présent, les deux directions sont préférablement orthogonales l'une de 10 l'autre. L'échantillon 10 s'étend selon une direction d'extension longitudinale et comprend deux extrémités 11, 12. Plus particulièrement, le dispositif 1 peut être adapté pour un échantillon 10 de forme tubulaire, comme par exemple une gaine ou tuyau. 15 Lorsqu'installé, le dispositif 1 est monté sur un banc d'essai comprenant un unique vérin 2 (voir figures 3, 4, 5 où le mouvement du vérin 2 est symbolisé par une flèche numérotée 2 aussi). Le vérin 2 est mobile en translation. 20 Le dispositif 1 comprend un premier ensemble 20 et un deuxième ensemble 40 qui sont mobiles en translation l'un par rapport à l'autre selon une direction de déplacement Z. Lorsque le dispositif est installé sur le banc d'essai, la translation est 25 contrôlée par le déplacement du vérin 2, soit via le premier ensemble 20, soit via le second ensemble 40, l'autre ensemble étant alors fixé à un bâti immobile. Le vérin 2 se déplace parallèlement à la direction de déplacement Z. 30 Les ensembles 20, 40 transmettent le déplacement du vérin 2 au média 100 et sollicitent l'échantillon 10 en traction axiale via une « ligne de charge ». 3041097 9 Chaque ensemble 20, 40 comprend un piston 22, 42 et une barre de charge 24, 44. Les pistons 22, 42 sont adaptés pour comprimer le média 100 selon la direction de déplacement Z ; les barres de charges 24, 44 sont adaptées pour tirer axialement sur l'échantillon 10. 5 On peut définir une région X de test, qui correspond à l'emplacement dans le dispositif 1 où sont destinés à être disposés l'échantillon 10 et le média 100. Un support (non représenté) se trouve généralement dans la région X 10 pour permettre le maintien en position du média 100 par exemple. Les deux pistons 22, 42 sont ainsi situés de part et d'autre de la région X et les deux barres de charge 24, 44 sont situées de part et d'autre de la région X. Les deux pistons 22, 42 sont en vis-à-vis l'un de l'autre selon la direction de déplacement Z, de sorte que le média peut être disposé entre les deux, c'est-à-dire dans la région X, pour être comprimé par les deux pistons 22, 42. Préférablement, les deux pistons 22, 42 s'étendent selon la direction de déplacement Z et sont alignés. Les barres de charges 24, 44 comprennent chacune une zone de fixation 25 25, 45 à laquelle l'échantillon 10 s'attache. En particulier, on a préférablement une extrémité 11, 12 de l'échantillon 10 qui est attachée à une des deux zones de fixation 25, 45 et l'autre extrémité qui est attachée à l'autre zone de fixation. Dans le cas d'un échantillon d'une autre forme, on pourra parler plus 30 généralement de deux parties 11, 12 de l'échantillon 10, chacune des parties respectives étant aptes à être attachée à une zone de fixation 25, 45 respective d'une barre de charge 24, 44. 15 20 3041097 10 Le dispositif 1 est agencé de la façon suivante : - le piston 22 du premier ensemble 20 et la zone de fixation 45 de la barre de charge 44 du deuxième ensemble 40 sont situés d'un côté de la région de test X selon la direction de déplacement Z, 5 - le piston 42 du deuxième ensemble 40 et la zone de fixation 25 de la barre de charge 24 du premier ensemble 20 sont situés du côté opposé de la région de test X selon la direction de déplacement Z. Dans un mode de réalisation, la zone de fixation 25 de la barre de 10 charge 24 du premier ensemble 20 et la zone de fixation 45 de la barre de charge 44 du second ensemble 40 sont alignées selon la direction de déplacement Z, c'est-à-dire qu'une droite parallèle à ladite direction Z passent par ces deux zones de fixation. Cela permet une sollicitation de l'échantillon selon la direction de déplacement Z. 15 Lorsque l'échantillon 10 est installé, sa direction d'extension longitudinale est ainsi parallèle à la direction de déplacement Z. Alternativement, il est possible d'avoir des zones de fixation 25, 45 non alignées, afin d'obtenir une sollicitation non colinéaire à la direction de déplacement Z. 20 La translation d'un ensemble 20, 40 par rapport à l'autre ensemble 40, 20 selon la direction de déplacement Z provoque simultanément : - Le rapprochement, ou respectivement l'écartement, des pistons 22, 42, 25 - L'éloignement, ou respectivement le rapprochement, des barres de charges 24, 44. Ainsi, pour installer le média 100 et l'échantillon 10 dans la région X, on écarte les pistons 22, 42 et on rapproche les barres de charge 24, 44. En revanche, pour effectuer le test bi-axial, on rapproche les pistons 22, 30 42, ce qui va provoquer la compression du média qui va s'étendre radialement et qui exerce ainsi une contrainte radiale sur l'échantillon 10. En outre, les barres de charges 24, 44 s'écartant, un effort 3041097 11 longitudinal, selon la direction de déplacement Z, est exercée sur l'échantillon 10. Par radiale, on entend une direction orthogonale à la direction de déplacement Z. 5 La translation des ensembles 20, 40 est effectuée à l'aide du vérin 2. Grâce à ce dispositif 1, l'échantillon subit les déformations et les efforts souhaités, telles qu'ils ont été présentés en introduction. En outre, le dispositif 1 nécessite uniquement un seul vérin, existant de façon 10 standard. Il n'est donc plus nécessaire de prévoir deux vérins parallèles et indépendants pour compresser le média 100 et pour tirer aux extrémités de l'échantillon 10. Afin d'avoir le maximum de contrôle sur la déformation radiale du média 15 100, il est important que le média 100 soit intégralement compris dans l'échantillon 10 selon la direction de déplacement Z. Dans le cas d'un échantillon 10 tubulaire, cela signifie que le média 100 est intégralement situé dans l'échantillon. Pour que ces conditions soient vérifiées, pareillement aux zones de 20 fixations 25, 45 des barres de charges 24, 44, on définit des zones de contact 23, 43 des pistons 22, 42 des premier et deuxième ensembles 20, 40 respectivement. Ces zones de contact 23, 43 sont les parties des pistons 22, 42 qui sont au contact du média et qui transmettent le déplacement selon la direction de déplacement Z. Alternativement ou 25 complémentairement, ces zones de contact 23, 43 sont faites par des pièces intermédiaires (non représentées sur les figures) entre le média 100 et les pistons 22, 42 qui transmettent le déplacement des pistons au média. Par exemple, lorsque le piston a un diamètre plus faible que le diamètre de l'échantillon 10, la pièce intermédiaire est une pastille 30 dont le diamètre est égal au diamètre de l'échantillon 10. La pastille est alors rigide. Les zones de contact 23, 43 sont séparées entre elles d'une distance I et les zones de fixation 25, 45 sont séparées entre elles d'une distance L. 3041097 12 Selon les configurations, on peut avoir L>I (voir figure 3) ou I>L (voir figure 4). A présent, un mode de réalisation concret du dispositif va être décrit, à 5 l'aide d'un système inverseur. Les systèmes inverseur sont utilisés dans le domaine des tests mécaniques car ils permettent d'effectuer des tests de compression sur un banc d'essai de traction (ou inversement). 10 Le premier ensemble 20 et le second ensemble 40 comprennent chacun une première plaque 26, 46 et une deuxième plaque 28, 48 reliées entre elles par au moins une barre de transmission d'effort 30, 50. Typiquement, les plaques 26, 28 ; 46, 48 sont positionnées perpendiculaire par rapport à la direction de déplacement Z du dispositif 15 1 La première plaque 26 du premier ensemble 20 comprend la barre de charge 24 du premier ensemble 20. La première plaque 46 du second ensemble 40 comprend la barre de charge 44 du second ensemble 40. 20 La deuxième plaque 28 du premier ensemble 20 comprend le piston 22 du premier ensemble 20. La deuxième plaque 48 du second ensemble 40 comprend le piston 42 du second ensemble 40. Par conséquent, en accord avec ce qui a été mentionné précédemment : 25 - la première plaque 26 du premier ensemble 20 et la deuxième plaque 48 du second ensemble 40 sont situées d'un côté et, - la première plaque 46 du second ensemble 40 et la seconde plaque 28 du premier ensemble 20 sont situées du côté opposé, de la région X de test le long de la direction de déplacement Z. 30 Formulé en termes plus pratiques, lorsque l'échantillon 10 et/ou le média 100 sont mis en place : - la première plaque 26 du premier ensemble 20 et la deuxième plaque 48 du second ensemble 40 sont situées d'un côté et, 3041097 13 - la première plaque 46 du second ensemble 40 et la seconde plaque 28 du premier ensemble 20 sont situées du côté opposé, de l'échantillon 10 et/ou du média 100 le long de la direction de déplacement Z. 5 De cette façon, les pistons 22, 42 se font face et peuvent comprimer le média 100 et les barres de charge 24, 44 peuvent tirer sur l'échantillon 10. Typiquement, vu en coupe comme sur les figures 3, 4 et 5, le dispositif 10 est formé de deux cadres (les deux ensembles 20, 40) qui encadrent la région X. Par conséquent, il est prévu que les barres de transmission d'effort 30, 50 d'un ensemble 20, 40 coulissent dans au moins une plaque 26, 28 ; 46, 48 de l'autre ensemble par une liaison glissière ou pivot glissant effectuée par une ouverture dans ladite plaque. 15 Les réalisations pratiques du dispositif 1 ne seront pas détaillées ici. Dans une première alternative présentée en figure 3, il s'agit d'une parmi les premières plaques 26, 46 du premier et du deuxième ensemble 20, 40 qui est solidaire en translation du vérin 2. Le banc 20 d'essai est alors un banc d'essai en traction, c'est-à-dire que la compression du média 100 via les pistons 22, 42 se fait par la fonction inverseur des ensembles 20, 40 et que l'effort axial sur l'échantillon 10 se fait par traction du vérin 2, via les barres de charges 24, 44. 25 Dans une deuxième alternative présentée en figure 5, il s'agit d'une parmi les deuxièmes plaques 28, 48 du premier et du deuxième ensemble 20, 40 qui est solidaire en translation du vérin 2. Le banc d'essai est alors un banc d'essai en compression, c'est-à-dire que la compression du média 100 via les pistons 22, 42 se fait par poussée (ou 30 compression) du vérin 2 et que l'effort sur l'échantillon 10 se fait par la fonction inverseur des ensembles 20, 40, via les barres de charges 24, 44. 3041097 14 Comme mentionné précédemment, l'échantillon 10 peut être de forme tubulaire et les pistons 22, 42 viennent comprimer le média 100 à l'intérieur dudit échantillon 10. A cette fin, la zone de fixation 25 de la barre de charge 24 du premier 5 ensemble 20 a une forme dans un plan perpendiculaire à l'axe de déplacement Z de courbe fermée au travers de laquelle le piston 42 du deuxième ensemble 40 est mobile en translation. En particulier, selon un mode de réalisation, plusieurs barres de charge 10 24, 44 peuvent être prévues, pour symétriser au maximum les contraintes dans le dispositif. On peut ainsi prévoir au moins deux barres de charge 24, 44 par ensemble 20, 40, qui sont alors espacées pour permettre la translation du piston 22, 42 de l'autre ensemble 20, 40 entre les deux barres 24, 44. Le piston est positionné radialement 15 entre les deux barres de charges, c'est-à-dire selon une direction orthogonale à la direction de translation Z. Une telle disposition permet ainsi d'avoir une zone de fixation 25 de part et d'autre du piston. On peut aussi envisager quatre barres de charge 24, 44 par ensemble 20, 40 afin d'avoir une zone de fixation 25, 45 en forme de quadrilatère 20 régulier qui entoure le piston de l'autre ensemble. Plus généralement, on peut envisager une pluralité de barres de charge 24, 44 par ensemble 20, 40, en fonction de la forme souhaitée pour la zone de fixation 25, 45. 25 Dans des modes de réalisations alternatifs, les barres de charges 24, 44 peuvent s'étendre depuis les barres de transmission d'effort 30, 50 selon une direction orthogonal à la direction de déplacement Z. En effet, comme chaque ensemble 20, 40 est mobile en translation, tout élément faisant partie d'un ensemble subit la même translation. Par conséquent, 30 les différents éléments qui composent ledit ensemble peuvent être agencés de différentes façons. 3041097 15 Enfin, selon un mode de réalisation préférée, la zone de contact 23, 43 des pistons 22, 42 est plane et orthogonale à la direction de déplacement Z. Néanmoins, comme représenté sur les figures 6a à 6c, plusieurs autres formes sont possibles, par exemple : 5 - en figure 6a, les zones de contact 23, 43 ont une forme tronconique, - en figure 6b, les zones de contact 23, 43 ont une extrémité pointue, - en figure 6c, les zones de contact 23, 43 sont en forme de demi- 10 sphère. Changer la zone de contact 23, 43 permet de modifier les déformations et les contraintes provoquées dans l'échantillon 10. Dans un premier mode de réalisation, les barres de charge 24, 44 15 (formant une partie de la ligne de charge) sont élastiques (par exemple, des ressorts linéaires ou non-linéaires) pour que la force axiale imposée aux extrémités 11, 12 de l'échantillon 10 augmente avec le déplacement des plaques 26, 46. On peut ajuster le rapport entre la force axiale dans l'échantillon 10 et le déplacement volumétrique du média 100 afin de 20 contrôler la biaxialité (o-zz/o-ee et £zz/£ee)- Si les barres de charge 24, 44 sont suffisamment rigides pour qu'elles se déforment très peu sous une force axiale, le déplacement des plaques 26, 46 sera imposé directement aux extrémités 11, 12 de l'échantillon. 25 Dans un autre mode de réalisation, les barres de charge 24, 44 sont ductiles et sont dimensionnées pour qu'elles soient sollicitées dans leur domaine plastique. Par exemple, on ajuste leurs sections ou la limite d'élasticité du matériau pour que les barres de charge 24, 44 se déforment plastiquement à partir d'une certaine force. Cela permettra 30 de contrôler la force axiale dans l'échantillon 10 en fonction du déplacement des plaques 26, 46. De cette façon, on peut ajuster le rapport entre la force axiale dans l'échantillon 10 et le déplacement 3041097 16 volumétrique du média 100 afin de contrôler la biaxialité (o-zz/o-ee et Ezz/Eee) Par exemple, pour une ligne de charge élastique avec coefficient de 5 ressort, k, la force axiale appliquée à l'échantillon peut être calculée : Force = (k) * (rallongement de la ligne de charge). La valeur du coefficient de ressort, k, est calculée à partir de la géométrie de la ligne de charge et son module Young. Alternativement, la ligne de charge peut être rigide afin d'imposer le déplacement du vérin directement aux 10 extrémités de l'échantillon. Selon les besoins liés à l'essai, il peut ainsi être utile d'implémenter ces modes de réalisation. 15 Le dispositif 1 peut être installé sur des bancs standards et peut ainsi être utilisé dans des cellules blindées adaptées pour des analyses d'échantillons 10 irradiés. Néanmoins, le dispositif 1 s'applique dans tous les domaines de la recherche ou de l'industrie pour lesquels il peut être nécessaire 20 d'effectuer des tests bi-axés, sur une machine standard disposant d'un seul actionneur. REVENDICATIONS1. Dispositif (1) d'essai bi-axial pour échantillon (10) à l'aide d'un média (100), ledit dispositif (1) comprenant un premier ensemble (20) et un deuxième ensemble (40), les deux ensembles (20, 40) étant mobiles en translation l'un par rapport à l'autre selon une direction de déplacement (Z), et comprenant une région de test (X) pour recevoir un échantillon (10), caractérisé en ce que : - chaque ensemble (20, 40) comprend un piston (22, 42) et une barre de charge (24, 44), - les deux barres de charge (24, 44) comprennent chacune une zone de fixation (25, 45), chaque zone de fixation étant destinée à être attachée à une partie respective de l'échantillon (10), - le piston (22) du premier ensemble (20) et la zone de fixation (45) de la barre de charge (44) du deuxième ensemble (40) sont situés d'un côté de la région de test (X) selon la direction de déplacement (Z), - le piston (42) du deuxième ensemble (40) et la zone de fixation (25) de la barre de charge (24) du premier ensemble (20) sont situés du côté opposé de la région de test (X) selon la direction de déplacement (Z), - les deux pistons (22, 42) des deux ensembles (20, 40) sont en vis-à- vis l'un de l'autre selon la direction de déplacement (Z), de sorte que la translation d'un ensemble (20, 40) par rapport à l'autre (40, 20) selon la direction de déplacement (Z) simultanément : - rapproche, ou respectivement éloigne, les pistons (22, 42), et - écarte, ou respectivement rapproche, les barres de charge (24, 44) le dispositif (1) permettant ainsi la mise en place du média (100) entre les pistons (22, 42) ainsi que de l'échantillon (10) entre les barres de charge (24, 44) et permettant la compression du média (100) en même temps que l'allongement de l'échantillon (10) selon la direction de déplacement (Z). 3041097 18 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel les barres de charges (24, 44) sont déformables. 3. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel les déformations 5 desdites barres (24, 44) sont élastiques ou plastiques, et de façon linéaire ou non-linéaire, de sorte que la force axiale imposée à l'échantillon (10) augmente avec le déplacement des ensembles (20, 40). 10 4. Dispositif selon l'une des revendications 2 ou 3, dans lequel les barres de charge (24, 44) sont ductiles et sont dimensionnées pour se déformer dans leur domaine plastique. 5. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel les barres de charge 15 (24, 44) sont rigides, de sorte que le déplacement des ensembles (20, 40) est imposé directement à l'échantillon (10). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel lesdites zones de fixation (25, 45) sont alignées selon la 20 direction de déplacement (Z) afin de permettre une sollicitation de l'échantillon colinéaire à la direction de déplacement (Z). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le premier ensemble (20) et le second ensemble (40) 25 comprennent chacun : - une première plaque (26, 46) et - une deuxième plaque (28, 48), reliées entre elles par au moins une barre de transmission d'effort (30, 50), et dans lequel : 30 - la première plaque (26, 46) comprend la barre de charge (24, 44), - la deuxième plaque (28, 48) comprend le piston (22, 42). 3041097 19 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque ensemble (20, 40) comprend au moins deux barres de charge (24, 44), et dans lequel le piston (22, 42) du premier ensemble (20), respectivement du deuxième ensemble (40), est 5 positionné radialement entre les deux barres de charge (24, 44) du deuxième ensemble (40), respectivement du premier ensemble (20). 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la zone de fixation (25, 45) du premier ensemble, 10 respectivement du deuxième, est configurée pour attacher un échantillon (10) de forme tubulaire, ladite zone (25, 45) définissant une courbe fermée, dans lequel le piston (22) du deuxième ensemble (40), respectivement le piston (42) du premier ensemble (20), est mobile en translation à 15 l'intérieur du tube défini par la courbe fermée. 10. Système comprenant un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, un échantillon (10) et un média (100), dans lequel : 20 - l'échantillon (10) est attaché aux zone de fixation (25, 45) des barres de charge (24, 44) par deux parties respectives de l'échantillon (10), - le média (100) est disposé entre les pistons (22, 42), dans lequel le dispositif (1) est configuré pour provoquer un effort selon la direction de déplacement (Z) dans l'échantillon (10) et la compression 25 du média (100) provoque un déplacement orthogonale dans l'échantillon (10) par la déformation dudit média (100). 11. Machine comprenant un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, ou un système selon la revendication 10, et 30 comprenant un unique vérin (2) mobile en translation selon la direction de déplacement (Z), dans lequel un ensemble (20, 40) est solidaire du vérin (2) pour la mise en translation dudit ensemble. 3041097 20 12. Procédé d'essai bi-axial pour échantillon tubulaire à l'aide d'une machine selon la revendication 11, dans lequel un échantillon (10) est attaché aux barres de charge (44, 24) et un média (100) est disposé entre les pistons (22, 42), les ensembles (20, 40) étant déplaçables en 5 translation l'un par rapport à l'autre selon la direction de déplacement (Z) par un unique vérin (2), le procédé comprenant une étape de : - déplacement dudit vérin (2) de manière à rapprocher les deux pistons (22, 42) et éloigner les deux barres de charges (24, 44) de deux ensembles (20, 40) respectifs. 10