La gamme de contrainte applicable à un matériau en fatigue dépend du moyen d’essai employé. A l’aide d’une machine de fatigue ultrasonique, il est possible d’appliquer des niveaux de contrainte alternée pouvant atteindre 1000 MPa. Ce niveau de contrainte est atteignable en optimisant à la fois la forme des éprouvettes et les conditions d’essai.
Dimensionnement : Un levier sur le niveau de contrainte
La clé de la variation du niveau de contrainte appliqué réside dans le dimensionnement des éprouvettes. La taille et la forme des échantillons deviennent des leviers essentiels pour ajuster les contraintes appliquées par nos machines de fatigue. Cette adaptabilité offre aux utilisateurs la possibilité d’ajuster les conditions expérimentales en fonction des propriétés spécifiques qu’ils cherchent à étudier, que ce soit pour des métaux robustes ou des polymères flexibles. Par exemple, pour des matériaux métalliques en alliage d’acier ou de titane par exemple, en optimisant consciencieusement la forme et les dimensions des éprouvettes, des niveaux de contrainte de l’ordre de plus de 1000 MPa sont applicables dans le centre de l’échantillon. Pour encore accroitre les niveaux de contraintes atteignables, la puissance de la machine de fatigue peut être augmentée.
Applications aux polymères
Pour les matériaux polymères, la donne change radicalement. Nos machines de fatigue peuvent appliquer des niveaux de chargements beaucoup plus modestes, de l’ordre de quelques MPa, pour solliciter ces matériaux. Pour cela, il est possible d’optimiser les dimensions des échantillons mais également de réduire la puissance électrique fournit à la machine de fatigue qui transmet donc à l’éprouvette, une amplitude de vibration réduite.
La flexibilité dans les niveaux de contrainte permet aux chercheurs d’explorer les propriétés en fatigue de matériaux très divers. Cela ouvre la voie à des applications diverses, allant de l’industrie des plastiques aux domaines biomédicaux.
