La mesure en suivant la méthode du trou borgne permet de faire une analyse expérimentale précise des contraintes résiduelles à un coût relativement bas. Cette méthode fait partie des techniques mécaniques semi-destructives pour mesurer les contraintes résiduelles en utilisant des rosettes d’extensométrie.
Toutes les méthodes mécaniques commencent par retirer le matériau du composant examiné afin de libérer les contraintes et de perturber par conséquent l’équilibre ; le matériau qui reste se déforme pour rétablir l’équilibre. Les déformations qui en résultent sont ensuite relevées à l’aide d’une rosette d’extensométrie, et des fonctions permettent de remonter aux contraintes résiduelles d’origine. Les techniques semi-destructives enlèvent seulement une petite partie du matériau du composant principal, laissant la structure intègre de façon à rendre d’ultérieurs essais possibles ou, dans certains cas, de pouvoir le réutiliser.
La méthode du trou de l’extensomètre percé consiste à réaliser un trou de petite dimension grâce à une technologie haute vitesse, qui provoque une altération de l’état de déformation initial, permettant de redistribuer les contraintes résiduelles accumulées à l’intérieur du matériau. Cette variation peut être mesurée à l’aide d’une rosette d’extensométrie à trois jauges, à travers laquelle on acquiert l’élaboration des données pour obtenir les valeurs des contraintes résiduelles.
En termes de coûts, de précision et de polyvalence, il s’agit d’une des méthodes non destructives les plus efficaces pour la mesure des contraintes résiduelles, et elle est communément reconnue comme “méthode du trou”. Elle peut être appliquée à différents types de configuration, selon les dimensions de la rosette d’extensométrie et de la fraise utilisée: en changeant ces deux paramètres, on peut en effet améliorer la précision de la mesure près de la surface ou, autrement, la profondeur totale analysée. En d’autres mots, la méthode du trou peut donner des résultats sur des contraintes résiduelles non uniformes jusqu’à 2 mm de profondeur, ou une résolution très petite près de la surface (5-10 µm). La configuration typiquement utilisée nécessite un trou d’un diamètre d’environ 2 mm capable de fournir des résultats de contraintes résiduelles non uniformes jusqu’à 1 mm de profondeur.
Pour effectuer un essai complet en utilisant la méthode du trou, les procédures suivantes s’imposent:
- Installation d’une rosette d’extensométrie adéquate à trois jauges
- Réalisation d’un petit trou au milieu de la rosette
- Mesure des déformations engendrées par le relâchement du matériau
- Calcul des contraintes résiduelles qui résultent des déformations acquises
La méthode du trou avec rosette d’extensométrie a été mondialement standardisée en conformité à la norme ASTM E837-20 pour les états de contrainte uniforme et non uniforme.
Cette norme spécifie le nombre d’augmentations de perçage requis, les coefficients nécessaires pour déterminer la valeur des contraintes résiduelles et l’incertitude normalement liée à ce type de mesure