One Source for Asset Protection Solutions

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Le principe du monitoring par Jauges de Contraintes

Une jauge d’extensométrie est un instrument destiné à mesurer une déformation relative L/L dans le sens longitudinal de sa grille.

Le type de jauges le plus employé est celui des jauges à trame pelliculaire. L’élément résistif est un circuit imprimé de quelques micromètres d’épaisseur obtenu généralement par photogravure d’une feuille métallique laminée. Celui-ci est encapsulé sur un support à base de résine epoxyphénolique ou polyester compatible avec les colles. Il existe d’autres types de jauges (fil, semi-conducteurs, optique).

La relation entre la variation de résistance et la longueur de la jauge est le facteur de jauge: k=(∆R⁄R)/(∆L⁄L). La déformation de la surface dans la direction de mesure de la jauge est directement obtenue par la mesure de la variation de résistance de la jauge.

Il est alors possible de connaître la contrainte dans la direction longitudinale dans le domaine élastique via le module de Young ou équivalent du matériau.

Dans le cas où la direction principale des contraintes n’est pas connue, l’utilisation de rosettes (mesures de déformations dans 3 directions à 45° ou 120°) permet de connaître les directions principales.

Plusieurs méthodes d’instrumentation en jauges (collage à froid ou à chaud) et de câblage sont disponibles (1/4 de pont, ½ pont, pont complet) en fonction des caractéristiques à mesurer.

Les jauges peuvent être compensées en température en fonction de chaque type de matériau afin de s’affranchir de la dilatation du matériau sur lequel est effectuée la mesure.

Domaines d'application de la méthode

Mesures locales de déformation: en sollicitations statiques ou dynamiques

Suivi des sollicitations des pièces sur de longues durées & de manière autonome

Matériaux: métalliques, composites, céramiques, bétons

Mesures sur éprouvettes: en laboratoire ou sur structure en fonctionnement

Les relevés peuvent être couplés à des mesures de déplacements, températures, accélérations, pressions.

Les limites de ce type de monitoring

  • Une jauge mesure une déformation moyenne fonction de sa taille de grille peut être problématique sur certains matériaux ou géométries
  • Nécessité de connaître précisement le module du matériau pour accéder à l'état de contrainte
  • Un collage à chaud des jauges peut être nécessaire mais n'est pas toujours possible