Qu'est-ce qu'un test de torsion?
Un test de torsion mesure la résistance de tout matériau contre les forces de flexion maximales. C'est un test extrêmement courant utilisé en mécanique des matériaux pour mesurer la courbure qu'un matériau peut supporter avant de se fissurer ou de se briser. Cette pression de pliage appliquée est appelée couple. Les matériaux généralement utilisés dans l'industrie manufacturière, tels que les fixations et les poutres métalliques, sont souvent soumis à des tests de torsion afin de déterminer leur résistance sous contrainte.
Un test de torsion peut avoir lieu dans trois grandes catégories: les tests de défaillance, les tests de résistance et les tests de fonctionnement. Le test d'échec implique de tordre le matériau jusqu'à ce qu'il casse. Le test de vérification vérifie si un matériau peut supporter une certaine charge de couple sur une période donnée. Des tests opérationnels testent des produits spécifiques pour confirmer leur limite d'élasticité avant leur mise sur le marché.
Il est essentiel que les résultats de chaque essai de torsion soient enregistrés. L'enregistrement se fait par la création d'un diagramme contrainte-déformation avec l'angle des valeurs de torsion sur l'axe des abscisses et les valeurs du couple sur l'axe des ordonnées. À l'aide d'un appareil d'essai de torsion, la torsion est effectuée par incréments d'un quart de degré avec le couple auquel il peut résister enregistré. La déformation correspond à l'angle de torsion et la contrainte correspond au couple mesuré.
La limite d'élasticité de tout matériau est le point auquel il ne peut plus revenir à sa forme ou à sa taille d'origine. La limite d'élasticité déterminée par un essai de torsion est égale à la pente de la ligne depuis le début de l'essai jusqu'à la limite proportionnelle. Cette relation a été mesurée pour la première fois par Sir Robert Hooke en 1678. La loi de Hooke stipule que le stress est directement proportionnel à la déformation jusqu'à ce que la limite proportionnelle soit atteinte, point auquel l'objet testé commence à montrer des signes de stress.
Après les essais, les matériaux métalliques sont classés comme étant ductiles ou cassants. Les métaux ductiles tels que l'acier ou l'aluminium ont des limites élastiques élevées et peuvent résister à de nombreuses contraintes avant la rupture. Les matériaux fragiles tels que la fonte et le béton ont de faibles limites élastiques et ne nécessitent pas beaucoup de contrainte avant de se rompre.
Sans effectuer un test de torsion, les matériaux ne seraient pas correctement contrôlés avant d'être utilisés à des fins industrielles. Il est primordial que la capacité d'un matériau à supporter une certaine torsion et une flexion soit mesurée avec précision. Sinon, les structures et les machines qui dépendent de tels matériaux pourraient tomber en panne, ce qui provoquerait une instabilité, une interruption du flux de travail, voire des dommages et blessures importants.