ASTM E2207-15 Pratique standard pour les essais de fatigue axiale-torsion contrôlée en tension avec des échantillons de tuyaux à paroi mince

Dans la « Pratique standard ASTM E2207-15 pour les essais de fatigue axiale-torsionnelle contrôlés par contrainte avec des échantillons de tuyaux à paroi mince » développée par l'American Society for Testing and Materials (ASTM), contrôlé par contrainte, isotherme, avec des tubes circulaires à paroi mince. section transversale, échantillons tubulaires à températures ambiantes et élevées. La méthode d'essai de fatigue par torsion axiale axiale, de torsion et combinée en phase et hors phase est expliquée. Cette norme est limitée aux contraintes symétriques complètement opposées (contraintes moyennes nulles) et aux formes d'onde axiales et de torsion de même fréquence dans un essai combiné de fatigue axiale et de torsion. Cette norme est également limitée à la caractérisation de matériaux homogènes avec des échantillons tubulaires à paroi mince et ne couvre pas les tests de composants ou d'éléments structurels à grande échelle.

Cette norme n'est pas destinée à répondre à tous les problèmes de sécurité, le cas échéant, associés à son utilisation. L'utilisateur de cette norme est tenu d'établir des pratiques appropriées en matière de sécurité, de santé et d'environnement et de déterminer l'applicabilité des limitations réglementaires avant utilisation.

Cette norme internationale a été élaborée conformément aux principes de normalisation internationalement reconnus établis dans la décision sur les principes d'élaboration de normes, guides et recommandations internationaux publiés par le Comité des obstacles techniques au commerce de l'Organisation mondiale du commerce.

Aux fins de la présente norme, les termes et définitions suivants s'appliquent :

La contrainte axiale (contrainte axiale technique) est définie comme le changement de longueur divisé par la longueur d'origine.
La contrainte de cisaillement fait référence à la contrainte de cisaillement technique résultant de l'application d'un moment de torsion à un échantillon cylindrique. Une telle contrainte de cisaillement de torsion est un simple cisaillement et le déplacement de cisaillement est défini de la même manière qu'une contrainte axiale.
Rapport d'amplitude de déformation biaxiale Dans l'essai de fatigue axiale-torsion, le rapport d'amplitude de déformation biaxiale est défini comme le rapport de l'amplitude de déformation de cisaillement à l'amplitude de déformation axiale.
Déphasage entre les contraintes axiales et de cisaillement Dans les essais de fatigue par torsion axiale, le phasage est défini comme l'angle de phase entre la forme d'onde de contrainte axiale et la forme d'onde de contrainte de cisaillement. Les deux formes d'onde doivent être du même type, par exemple triangulaires ou sinusoïdales.
La contrainte de cisaillement fait référence à la contrainte de cisaillement technique agissant dans les directions tangentielle et axiale orthogonales de la section de mesure et résulte du moment de torsion appliqué à l'échantillon tubulaire à paroi mince. La contrainte de cisaillement, comme la contrainte de cisaillement, est toujours plus grande au niveau du diamètre extérieur. Dans des conditions de chargement élastique, la contrainte de cisaillement varie également linéairement le long de la paroi mince de l'éprouvette tubulaire. Cependant, dans des conditions de chargement élasto-plastique, la contrainte de cisaillement a tendance à varier de manière non linéaire. La plupart des essais de fatigue axiale-torsion contrôlée par contrainte sont effectués dans des conditions de chargement élasto-plastique. Par conséquent, l’hypothèse d’une contrainte de cisaillement uniformément répartie est recommandée.

Les forces multiaxiales ont tendance à produire des mécanismes de déformation et d’endommagement qui sont souvent très différents et uniques de ceux qui se produisent sous une simple condition de chargement uniaxial. Étant donné que la plupart des composants techniques sont soumis à des forces multiaxiales cycliques, il est nécessaire de caractériser le comportement en déformation et en fatigue des matériaux dans ce mode. Une telle caractérisation permet de prédire de manière fiable la durée de vie en fatigue de nombreux composants techniques. Le chargement axial-torsionnel est l’un des systèmes de forces multiaxiales possibles et est essentiellement un type de chargement biaxial. Des échantillons tubulaires à paroi mince soumis à un chargement de torsion axiale peuvent être utilisés pour explorer le comportement des matériaux dans deux des quatre quadrants dans les principaux champs de contraintes ou de déformations. Le chargement axial-torsionnel est plus approprié que le chargement biaxial dans le plan car l'état de contrainte dans les éprouvettes tubulaires à paroi mince est constant et bien connu dans toute la section d'essai. Cette application est utile pour générer des données de durée de vie en fatigue et de déformation cyclique sur des matériaux homogènes dans des conditions de chargement axial-torsionnel axial, de torsion et combinées en phase et hors phase.

Parmi les nombreuses études d'essais, de mesures, d'analyses et d'évaluation qu'elle propose aux entreprises de divers secteurs, notre organisation, avec son personnel formé et expert et ses équipements technologiques de pointe, se conforme à la « ASTM E2207-15 Standard Practice for Tension-Controlled axial-torsional "essais de fatigue avec des échantillons de tuyaux à paroi mince". Elle propose également des services d'essais définis.