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Instrumentation, Mesure, Métrologie

1631-4670
Revue des Systèmes
 

 ARTICLE VOL 12/1-2 - 2012  - pp.107-129  - doi:10.3166/i2m.12.1-2.107-129
TITRE
Utilisation de l’imagerie IR pour l’étude de la fatigue des aciers. Premières observations d’effets de surface

TITLE
Investigation of steel fatigue by use of IR thermography. First surface effects detection

RÉSUMÉ

De nouvelles méthodes de caractérisation de la tenue à la fatigue des matériaux métalliques par mesure thermique sont développées depuis plusieurs années. Elles donnent accès en quelques dizaines de minutes à une estimation de la limite d’endurance et de la dispersion des résultats de fatigue d’un matériau, là où plusieurs jours sont nécessaires traditionnellement. Un des axes de développement de ces méthodes consiste à caractériser à l’aide de ces techniques les effets de surface sur les propriétés à la fatigue. Pour capter l’information due à l’hétérogénéité locale provoquée par le traitement de surface, il est nécessaire de passer d’une vision moyenne à des mesures de champ. Deux points-clés peuvent être considérés pour ce passage. Le premier concerne la mesure et est traité dans cet article. Le second concerne l’identification du champ de sources locales à partir du champ de température mesurée et n’est pas traité ici. Un protocole expérimental de mesure du champ de température d’une tôle mince avec une précision suffisante (incertitude de l’ordre du milliKelvin) est présenté pour discerner des hétérogénéités de propriété à la fatigue (p. ex.surface vs. coeur). L’article expose les différentes sources d’artefacts rencontrés et les techniques utilisées pour les supprimer.



ABSTRACT

New fatigue properties assessment methods using thermal measurements have been developed in the last decades. Fatigue limit and its scatter are predicted in few tens of minutes instead of several days with usual methods. One may wonder if heterogeneous fatigue properties can be detected and quantified with such methods because of the important thermal conduction in metals. The present paper introduces an experimental protocol allowing temperature fields to be measured over a thin metal sheet. The measurement uncertainty is sufficiently low (about 1 mK) to allow for the detection of small heterogeneities. Different measurement artefacts are discussed and technical solutions are proposed.



AUTEUR(S)
Martin PONCELET, Cédric DOUDARD, Sylvain CALLOCH, François HILD, Bastien WEBER

MOTS-CLÉS
thermographie IR, thermoélasticité, dissipation, fatigue, effet de surface, revêtement.

KEYWORDS
IR thermography, thermoelasticity, dissipation, fatigue properties, surface effect, coating.

LANGUE DE L'ARTICLE
Français

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