Skip to main content
Log in

Dissipation plastique et thermographie de surface. Premiers résultats expérimentaux

  • Published:
Matériaux et Construction Aims and scope Submit manuscript

Résumé

Cet article présente une méthode d'analyse expérimentale de pièces de faible épaisseur travaillant en plasticité par thermographie de surface.

Si, au plan qualitatif, la mise en évidence de phénomènes thermiques par thermographie de surface est une technique largement employée, il restait à démontrer la possibilité de l'utiliser à des fins quantitatives dans le domaine de la plasticité des pièces métalliques.

Nous rapportons et interprétons ici les premières expériences qui prouvent que la méthode est applicable et permettent d'envisager son extension à des pièces surfaciques de géométrie plus complexe. Ils'agit de trois essais de torsionsimple sur éprouvette tubulaire en acier avec mesures ponctuelle, linéique et surfacique des élévations de température de surface.

Summary

The methods used at present for experimental analysis of members under plastic deformation are essentially the extension of methods traditionally used in the elastic field.

This article proposes an alternative, taking into account the thermal aspect of the plastification phenomenon. Thermography is used on thin metal samples to measure the increaes in surface temperature which reveal the intensity of internal dissipation phenomena.

From the qualitative point of view, a scanning device gives a local and instantaneous picture of the plastification phenomena, for any time t and point P at the surface of the sample.

From the quantitative point of view, these measurements offer the possibility of assessing the energy dissipated locally.

This paper essentially studies the qualitative point of view. The results and interpretation of three torsional tests carried out on hollow cylinders with local, linear and surfacic measurements of temperature increases are given.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this article

Price excludes VAT (USA)
Tax calculation will be finalised during checkout.

Instant access to the full article PDF.

Abbreviations

Φ (P, t):

dissipation intrinsèque volumique au pointP et à l'instantt (W/m3)

ΔT (P, t) :

élévation de température de surface au pointP et à l'instantt (°C)

σ:

masse volumique du milieu (kg/m3)

C :

chaleur massique du milieu (J/kg.°C)

a :

diffusivité thermique (m2/s)

W :

puissance rayonnée par unité de surface (W/m2)

ε:

facteur d'émission

σ:

constante de Boltzmann (W/m2.oK4)

T :

température absolue (oK)

R :

facteur de réflexion

c :

constante ((W/oC)1/2)

λ:

conductivité thermique (W/m.oC)

μ:

longueur d'onde (m)

ω:

taux de rotation (rd/s)

α(t):

déformation imposée (o)

C(t) :

couple de torsion (mN)

Références

  1. Vinckier A., Dechaene R.Use of the Moiré effect to measure plastic strains. J. Basic Engineer., vol. 82, série D, 1960, p. 426–434.

    Google Scholar 

  2. Durelli A. J., Sciammarella C. A.Elasto-plastic stress and strain distribution in a finite plate with a cricular hole subjected to an unidimensional load. J. Applied Mech., vol. 30, no 1, mars 1963, p. 115–121.

    Google Scholar 

  3. Balan St., Rautu S., Petcu V.La chromoplasticité, Academiei Republicii Populare Romine.

  4. van Geen R. E.Effet photo-élastique et matériaux adéquats en photo-élasticimétrie. Mém. Art. fr., t. 45, 2e fascicule, 1971.

  5. Boulanger P., Mayne G., Hermanne R., Kestens J., van Geen R.L'effet photo-élastique dans le cadre de la mécanique rationnelle des milieux continus. Cahiers du Groupe français de Rhéologie, 15 juin 1971.

  6. Javornicky J.Photoplasticity, Elsevier Scientific Publishing Company, 1974, Amsterdam, Londres, New York.

    Google Scholar 

  7. Aribert J.-M., Lachal A.Analyse élasto-plastique des contraintes par revêtement photo-élastique. Mécan. appl., vol. 1, no 4, 1977.

  8. Taylor G. I., Farren W. S.The heat developed during plastic extension of metals. Proc. Roy. Soc. (London), serie A 107, 1925, p. 422–451.

    Google Scholar 

  9. Taylor G. I., Quinney H.The latent energy remaining in a metal after cold working. Proc. Roy. Soc. (London), serie A 143, 1934, p. 307–326.

    Google Scholar 

  10. Dillon O. W.An experimental study of the heat generated during torsional oscillations. J. Mech. Phys. Solids, 10, 1962, p. 235–244.

    Article  MathSciNet  Google Scholar 

  11. Dillon O. W.The heat generated during torsional oscillations of copper tubes. Intern. J. Solids and Structures vol. 2, 1966, p. 181–204.

    Article  Google Scholar 

  12. Dillon O. W.Temperature generated in aluminum rods undergoing torsional oscillations. J. Appl. Phys., vol. 33, no 10, 1962, p. 3100–3105.

    Article  MathSciNet  Google Scholar 

  13. Harry R.Étude du comportement thermique d'une éprouvette au cours d'un essai de fatigue. Thèse Doc. Ing., Bordeaux, 1974.

  14. Germain P.Cours de mécanique des milieux continus, t. 1, Masson, Paris, 1973.

    MATH  Google Scholar 

  15. Dauguet A.La détection des radiations infrarouges et ses applications. Dunod, Paris, 1965.

    Google Scholar 

  16. Smith R. A., Jones F. E., Chasmar R. P.The detection and measurement of infrared radiation. Oxford at the Clarendon Press, 1968.

  17. Saix C.Plasticité expérimentale par thermographie de surface. Thèse Doc. Ing. U.S.T.L., Montpellier-II, 1978.

Download references

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Rights and permissions

Reprints and permissions

About this article

Cite this article

Saix, C., Jouanna, P. Dissipation plastique et thermographie de surface. Premiers résultats expérimentaux. Mat. Constr. 12, 457–466 (1979). https://doi.org/10.1007/BF02476290

Download citation

  • Issue Date:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/BF02476290

Navigation