Le système MTS3000 – Ringcore

L’instrument MTS3000-RingCore est un système automatique capable de mesurer les contraintes résiduelles avec la méthode de la gorge annulaire en utilisant des rosettes d’extensométrie adaptées. La chaîne de mesure complète est constituée de:

• Partie mécanique (unité de perçage avec fraise creuse, caméra numérique et pointeurs laser pour le centrage)
• Unité électronique (contrôle de l’avancement et du perçage, détermination du point de contact avec le matériau)
• Logiciel dédié (contrôle automatique et calcul des contraintes résiduelles)
• Amplificateur numérique (acquisition automatique des données fournies par la rosette d’extensométrie)

La partie mécanique du système MTS3000-RingCore permet d’effectuer la gorge annulaire dans le matériau autour de la rosette d’extensométrie grâce à l’arbre creux situé dans la partie inférieure. De plus, le dispositif mécanique comprend également le moteur électrique de perçage, la transmission par courroie/réducteur du mouvement et un moteur pas à pas pour le contrôle du mouvement vertical.

Un arbre creux spécial sert à connecter la fraise: cette configuration particulière assure les connexions électriques des câbles de la rosette d’extensométrie. Quatre pieds magnétiques orientables et réglables avec une force élevée d’adhésion permettent de fixer le dispositif mécanique sur les échantillons soumis aux essais. L’aimant de ces pieds spéciaux peut être activé et désactivé par l’utilisateur de manière à garantir un positionnement plus simple du dispositif mécanique.

Enfin, le dispositif mécanique comprend 2 sources de rayon laser orientées à 90 ° ainsi qu’une caméra; les deux ciblent la zone de perçage, et la combinaison de ces deux dispositifs permet de placer l’unité mécanique de façon à ce qu’elle soit exactement centrée avec la rosette d’extensométrie. Autrement, un arbre creux spécial permet d’installer l’extensomètre à travers l’axe de perçage, en garantissant implicitement le centrage entre l’axe de perçage et la rosette d’extensométrie.

L’outil de perçage développé en vue de cette mesure est une fraise cloche en métal dur. Le diamètre extérieur du foret est de 18 mm, celui intérieur est de 14 mm. Selon le matériau à tester (en particulier selon sa dureté), on peut choisir entre une fraise à 3 ou 7 dents.

La connexion du système avec l’unité électronique dédiée peut être réalisée au moyen du connecteur situé sur la partie arrière. L’instrument MTS3000-RingCore fonctionne avec deux unités électroniques: la première est la même que celle utilisée par le système MTS3000-Restan, tandis que la deuxième, spécifiquement dédiée au contrôle du moteur de perçage, sert à fournir la puissance nécessaire pour percer même les matériaux les plus résistants.

Le système MTS3000-RingCore est géré automatiquement par un logiciel dédié appelé RSM-RC. Par rapport au système MTS3000-Restan, ce logiciel permet de contrôler le processus de perçage, de configurer les paramètres de mesure (y compris le type d’extensomètre, l’amplificateur et le temps de retard) et l’acquisition automatique des valeurs de déformation de la rosette pendant la mesure. Le logiciel permet aussi d’acquérir les images de la caméra numérique installée sur le corps mécanique du dispositif: cette caméra est utilisée pour le centrage de l’extensomètre avec l’axe de perçage en utilisant deux rayons laser capables de projeter deux lignes perpendiculaires directement sur la pièce soumise à l’essai. Celles-ci peuvent ensuite être alignées avec les lignes de référence de l’extensomètre.

Enfin, les données acquises peuvent être élaborées en utilisant le logiciel d’évaluation EVAL-RC consacré à ce type de mesure.

Le logiciel EVAL-RC permet de calculer les contraintes résiduelles en utilisant la méthode différentielle, la méthode incrémentale et la méthode intégrale. De plus, le logiciel EVAL-RC permet de produire des graphiques des tendances des sollicitations en profondeur, permettant de les calculer dans un sens personnalisé ou de tracer le cercle de Mohr des contraintes résiduelles variable en profondeur.