CA1148763A - Temoin de fatigue - Google Patents

Abstract

Témoin de fatigue pour pièce mécanique soumise à des efforts répétés, comportant deux éléments épais qui sont écartés l'un de l'autre et réunis l'un à l'autre par un voile mince muni d'une fente, ces deux éléments étant incorporés à la pièce ou fixés à celle-ci de manière à se déplacer l'un par rapport à l'autre dans un plan qui est parallèle au plan du voile. Les éléments épais sont disposés de manière à être écartés l'un de l'autre dans une direction sensiblement perpendiculaire à leur direction de déplacement relatif lorsque la pièce travaille, le voile mince étant ainsi soumis à un effort de cisaillement dans son plan. La fente du voile mince s'étend depuis l'un des bords du voile dans ladite direction de déplacement relatif, de sorte que, lorsque la pièce travaille, deux fissures apparaissent à partir des extrémités du fond de la fente, s'étendent progressivement dans le voile, et finissent par atteindre le bord opposé du voile ou rejoindre des fissures issues de ce bord opposé, la zone centrale du voile étant ainsi détachée.

Description

~18763 I,'u-tilisa-tion r~petee d'une pièce mécanique fa-tigue celle-ci et cette piece peut finir par se rompre alors qu'elle est soumise a un effort normal, la charge de travail ne depassant pas la charge pour laquelle la pièce a ete prevue.
Malheureusement, la fatigue d'une pièce n'est pas visible et il n'existe, à l'heure actuelle, aucun moyen simple pour déterminer l'état de fatigue, ce qui peut être la source d'accidents graves.
La présente invention a pour objet un témoin de fakigue qui peut être incorporé dans une piece ou dans une structure soumise à des efforts répétés ou fixe sur cette pi~ce, et qui permet de connaitre le moment où la piece est fatiguée.
Le brevet américain 4.16~.874 décrit un témoin de fatigue comportant deux élements épais, qui sont écartés l'un de l'autre et réunis l'un à l'au-tre par un voile mince muni d'une fente, ces deux éléments étant incorporés a la pi~ce ou Eixés a celle-ci de manière à se déplacer l'un par rapport a l'autre dans un plan qui est parallele au plan du voile.
Lorsque la pièce se fatigue, une fissure se forme à partir de la fente. On peut mesurer la progression de la fissure, par exemple à l'aide d'une graduation gravée sur le témoin. ~ais la fissure est peu visible et la fatigue de la pièce peut très facilement passer inaperçue.
La présente invention a pour objet un témoin de fatigue du type ci-dessus, mais qui permet à un utilisa teur de se rendre compte immédiatement qu'une pièce est fatiguée.
Ce témoin de fatigue est caractérisé en ce que les éléments épais sont disposés de maniere a etre écartés l'un de l'autre dans une direction sensiblement perpendi-culaire à leur direction de déplacement relatif lorsque la piece travaille, le voile mince etant ainsi soumis à un ,~
.~' "

un effor-t de cisaillement dans son plan, et en ce ~ue la fente du voile mince s'étend depuls l'un des bords du voile dans ladite direction de déplacement relatif, de sorte que, lorsque la pièce travaille, des fissures apparaissent à
partir des extrémités du fond de la fente, s'étendant pro-gressivement dans le voile, et finissent par atteindre le bord opposé du voile ou rejoindre des fissures issues de ce bord opposé, la zone centrale du voile etant ainsi détachée.
La propagation des fissures dépend des deplace-ments qui son-t imposes au témoin de fa-tigue par la pièce et, par conséquent, des effor-ts appliquée à la piece. Ainsi, les fissures jouent le rôle d'une mémoire et enregistrent toutes les sollicitations auxquelles la pièce est soumise en service. Cette mémoire est sélective dans la mesure où
un effort important provoque une progression de la fissure dans le voile plus rapide qu'un effor-t faible.
Les deux éléments massifs et le voile peuvent constituer un~ meme pièce qui est percée d'un -trou borgne sur deux faces opposées, les deux trous étant coaxiaux de sorte que leurs fonds soient séparés par un voile, et ayant des dimensions telles que ce voile soit le seul élément de liai son entre les deux parties non évidées de la pièce.
Le voile est avan-tageusement circulaire. Il peut etre percé d'un trou en son centre. :[1 peut comporter une seule fente ou bien deux Eentes opposées l'une à l'autre dans la direction du deplacement relatif des deux pièces.
Le voile peut ê~re plan ou bombé. Il peut comporter egale-ment des trous ou découpes supplémentaires permettant de guider les fissures. Il peut être relie à la partie epaisse par un congé d'usinage. Il peut être d'épaisseur variable.
Le fond de la ou des fentes peut être plan ou convexe.
Des rainures peuvent etre formées sur au moins une face du voile, a partir des extrémités du fond de la fente. Ces rainures constituent des zones d'affaiblissement de sorte que les fissures se forment au droit des r~inures et ont ainsi une direction donnée. On peut egalement pre-voir des entailles traversant le voile et partant des ex-tremites du fond de la fente. Ces entailles constituent d~s zones de concentration de contraintes afin de mieux controler l'initiation des fissures.
L'experience montre que la fidelite du temoin de fatique depend tras largement de la dimension de ces entailles et de la concentration de contrainte provoquee par lesdites entailles. Il y a, par suite, avantage a ce que la largeur de l'entaille soit quasimenk nulle, le front avan-t de cet-te entaille etant de plus incline par rapport au plan du voile.
Le voile peut etre independant des elements massifs auxquels il es-t fixe par exemple par des vis ou des boulons, par des axes rivetes ou par soudre.
La fente peut etre elargie au voisinage de son extremité. Elle peut egalement avoir la forme d'un segment de cercle et déboucher a l'exterieur par une partie de longueur constante ou encore avoir la forme d'un secteur circulaire tronque.
Le temoin de fatigue peut comporter deux fentes opposées l'une à l'autre dans la direction de dép]acement relatif des deux éléments épais. Dans ce cas, les deux parties peuvent etre décalées l'une par rapport a l'autre, sur tout ou partie de leur longueur, par rapport a un axe parallale a ladite direction.
L'angle du fond de la fente qui est soumis a une tension lorsque là piace travaille, est avantageusement o~- !
tus alors que l'autre angle qui est soumis à une compression, est droit ou aigu.
L'expérience montre en effet que des fissures commencent à se former plus rapidement dans une piece soumise a une traction que dans une piece soumise a une compression.
Comme, par ailleurs, des fissures se forment plus facilement a un angle aigu qu'à un angle obtus, on equilibre sensible-. '~ .

ment la vitesse d'initiation des fissures aux deux anglesde la fente.
Lorsque des fissures se sont formées clans le voile, à partir des angles de la fente, et ont fini par atteindre le bord oppose du voil.e ou des fissures s'etendant a partir des angles d'une seconde fente opposee à la premiere, il se peut que, par suite du frottement des bords des fissures, la partie detachee du voile ne s'en separe pas materielle-ment et qu'ainsl la fatigue ne soit pas decelee.
Pour ~lus de sécurite, le fond de la fente peut porter une patte relevée en dehors du plan du voile et a laquelle est accrochee l'une des extremites d'un ressort ayant son autre extremite fixee au voile ou a la piece dont la fatigue est a contrôler. Dans ces conditions, lorsque la piece est fatiguee et que les fissures se sont suffisam-ment propagees, le ressort assure l'ejection de la partie detachee du voile ou tout au moins la deplace, ce qui permet de se rendre compte sans difficulte que la piece est fatiguee.
Lorsque la piece a contrôler presente une zone soumise à un champ de contraintes sensiblement uniforme et uniaxial, les deux. elements epais sont avantageusement fixes à la surface de la pièce dans une dir.ec-tion faisant un angle de 25 à 35 avec la direction de la contrainte principale.
Lorsque la pièce travaille, le deplacement relatif des deux parties du voile situees de part et d'autre de llaxe de la fente est pratiquement un gli.ssement pur.
Il est ainsi possible d'obtenir un temoin de fa-tigue utilisable sur une pièce donnee sans qu'il soit neces-saire de modifier considerablement ladite pièce.
I.'angle d'inclinaison optimal a pour valeur .Arch tg ~, ~ etant le coefficient de Poisson de la matière constituant le voile. Cet angle a pour valeur 29 dans le cas de l'acier, le coefficient de Poisson etant voisin de 0,3.
On a decrit ci-après, a titre d'exemples non limitatifs, divers modes de réalisation de l'invention avec reference aux dess.ins annexes clans lesquels:
La Figure l est une vue en elevation d'un temoin de fa-tigue;
La Figure 2 est une vue en coupe suivant II-II
de la figure 1, Les Figures 3 a 8 montrent des variantes du temoin de fatigue, La Figure 9 montre un temoin de fatigue incorpore dans un anneau de levage, La Figure 10 montre egalement un temoin de fatigue incorpore dans un annea de levage, La Figure 11 montre un temoin de fatigue incorpore dans un crochet, La Figure ].2 est une vue en coupe, a plus grande echelle, suivant XII-XII de la Figure 11, La Figure 13 monte en elevation, a plus grande echelle, le voi.le du crochet et les fissures qui s'y forment, La Fi~ure 1~ est une vue en elevat.ion d'un autre mode de realisation du temoin de fati.gue, Les Figures 15 et 16 sont cles vues semblables a la Figure 14 de deux autres modes de realisation, La Figure 1.7 est une coupe transversale suivant XVII XVII de la Figure 16, Les Figures 18 à 20 sont des vues en elevation de trois autres modes de realisation du temoin de fatigue, La Figure 21 est une vue en elevation a ~ un voile indePendant, La Figure 22 montre en elevation un anneau de levage muni d'un temoin de -fatigue comportant le voile de la Figure 21, La Figure 23 est une coupe transversale suivant XXIII-XXII de la Figure 20, La Figure 2~ est une vue en elévation d'un autre mode de realisation du temoin de fatigue, ~f~763 La Figure 25 en est une vue en plan, La Figure 26 en est une coupe suivant XXVI-XXVI
de la Fi~. 24, Les Fi~u.res 27 et 28 sont des vues semblahles aux Fig. 24 et 25 lorsque la pièce est ~ati~uee, La Figure 2~ es-t une vue en elevation d'un autre mode de realisa-tion de temoin de ~atigue, La Figure 30 est une vue suivant la flèche A de la Fig. 29.
Tel qulil est represente à la Fig. 1, le temoin de fatigue selon l'invention comprend deux elements allonges la et lb, relativement epais, qui sont parallèles l'un à
l'autre et reunis par un voile mince 2, faisant corps avec les elements ou fixe à ceux-ci.
Ce voile s'etend transversalement par rapport à
la direction des elements l_ et lb et est situe dans le plan median longitudinal de ceux-ci. En d'autres termes, un trou borgne 3 est menage sur chaque face laterale de l'en-semble des elements l_ et lb, les fonds des deux trous etant separes l'un.de l'autre par le voile 2. Dans l'exemple représente, ces fonds sont plans de sorte que le voile est délimite par deux faces planes pàrallèles, mais ils pourraient être bombes.
Le voile 2 est circulaire. Il est muni, dans la direction de son diamètre parallèle à la direction des ele-ments la et lb de ~eux fentes 4a et 4b qui debouchent à
l'exterieur et entre lesquelles se trouve une partie pleine 5 assurant la liaison des deux elements la et lb. Ces elements s'etendent jusqu'aux extremites des entes 4a et 4b par l'intermediaire de bords concaves 6.
Les deux elements la et lb sont fixes, de préfe-rence à leurs extrémites libres, comme indique en 7, à deux parties 8a et 8b d'une même pièce, qui se deplacent l'une par rapport à l'autre sensiblement dans la direction des elements la et lb, lorsque la pièce travaille, comme cela . ~, "

est schématisé par les fleches f; ils peuvent egalement ~aire corps avec deux portions de la piece. La direction du deplacement relatif des parties 8a et 8b est sensible-ment parallele au voile 2.
IJors de l'utilisation de la piece, les deux élé-ments la et lb du témoin de fatigue se déplacent par suite l'un par rapport a l'autre dans la direction des fleches f, en exerçant un effort de cisaillement sur le voile 2, au droit de la partie 5 de ce voile. Quand la piece a subi un certain nombre de cycles de travail, la partie 5 du voile se fissure comme indiqué en 9. Ces fissures partent du ond des fentes 4a et 4b et entourent progressivement cette partie 5, de sorte que celle-ci finit par se détacher d'elle-même au bout d'un certain nombre de cycles, ce qui signale que la piece est fatiguée et doit être mise au rebut.
Dans ce qui précède, il a été indiqué que les élements la et lb etaient allonges. Mais cela n'est pas nécessaire et ces éléments pourraient être limi-tés à leur partie se trouvant au droit du voile 5 en étant fixés aux parties 8a et 8b de la pièce a contrôler, par exemple en des points situés au droit de la partie 5 du voile.
Les fonds 10 des fentes 4a et 4b peuvent être plans, comme représentés à la Figure 1. Ils peuvent égale-ment être convexes comme on le voit a la Figure 3.
Il est avantageux que les fentes 4a et 4b se terminent par des angles aigus qui permettent, grâce aux concentrations de contraintes qui en résultent, de s'assurer du point de départ des fissures.
Un trou 11 peut éventuellement être prévl1 au centre de la partie 5 r comme on le voit à la Figure 4. ~ans ce cas, l'une et/ou l'autre des parties 5a et 5b comprises en-tre le fond des fentes et le trou se détache lorsque la piece est fatiguée.
Le voile peut être d'épaisseur variable. En par-ticulier, il peut, comme indiqué aux Figures 5 et 6 être , 7~3 renforce en son centre 5a de fa~on cl concentrer encore plusles contraintes sur la partie mince adjacen-te.
Une découpe supplemen-taire peut être amenagee dans le voile de façon à mieux guider la propagation des flssures.
Cette decoupe supplementaire peut avoir la forme de deux trous circulaires 15 comme a la Figure 7, ou de deux trous rectangulaires 16 comme a la Figure 8. Aux Figures 7 et 8, les trous 15 et 16 sont disposes suivant un diamètre perpen-diculaire à celui des fentes 4a et 4b/.
Le te~oin Ae fatigue peut être incorpore a la ~ièce a contrôler au lieu d'être fixe à celle-ci. On voit ainsi à la Figure 9, un anneau allongé 13 muni à ses extre-mites de deux points d'amarrage 14_ et 14b. Le temoin de fatigue est dispose a l'interieur de l'anneau, ses elements la et lb qui sont orientes suivant la direction longitudi-nale de l'anneau se raccorden-t au contour interieur de cet anneau. Lorsque l'anneau est mis en tension, par l'inter-mediaire des points d'amarrage 14a et 14b (ou en compression), les deux elements epais la et lb s'eloignent (ou se rap-prochent). Les fentes ~a et 4b sont orientes suivant la direction longitudinale de l'anneau et disposees dans le plan median de celui-ci; la partie 5 du temoin est ainsi sou-mise à un effort de cisaillement lorsqu'une traction ou une compression est exercee aux deux points 14a et 14b de l'anneau.
La Figure 10 represente egalement un anneau 13' muni d'un temo-in de fatigue, mais le temoin est dispose per-pendiculairement à la direction de la traction (ou de la compression) c'est-à-dire que ses elements la et lb sont orientes transversalement par rappor-t a l'anneau.
Lorsque l'anneau est mis sous tension (ou en com-pression), il se deforme et ses deux branches 13'a et 13'b se rapprochent ou s'eloignent, en entra~nant dans leur mouvement les parties epaisses l et lb du temoin de fatigue et leur imposant un mouvement de cisaillement.

37~3 I.e temoin de EaticJue peut e-t:re incorpore a un croche-t 17 (Fig. 11 à 13). Ce crochet 17 comporte un bos-sage 18, sur sa face extérieure, à sa jonction entre oeil 17a et son corps 17b. Dans ce bossage est menage un trou 19 t~averse sensiblement en son milieu par un voile 2 qui est perce en son centre d'un trou 11 et est solidaire du bossage. Dans le bossage 18 est menagee une fente 4a qui s'etend dans le voile 2, sensiblement dans le plan médian du bossage 18. La position de cette fente et son orienta-tion par rapport au bossage permettan-t d'obtenir un deplace-ment relatif des deux parois de la fente sensiblemen-t paral-lèle aux dites parois.
Dans un mode de realisation particulier de l'in-vention, qui a donne toute satisfaction, le voile avait une epaisseur de 1 mm et son trou central un rayon de 3,5mm; la fente avait une epaisseur de 1,6 mm et s'etendait dans le voile jusqulà 1,5 mm du bord du trou 11. Ces dimensions correspondent à un crochet de force deux tonnes de longueur hors tout 162,5 mm, d'epaisseur 19 mm, dont le diametre de 1 oeil est 30 mm et le diamètre du siège ~5 mm.
Lors de l'utilisation du crochet, celui-ci tend a s'ouvrir, ce qui deforme le bossage 18 et le voile 2; les deux portions lon~itudinales 20a et 20b de la fente se dé-placent sensiblement parallèlement l'une à l'autre, un point P de la portion 20b venant en ~1 si l'on suppose la portion 20a ~ixe. Quand le crochet a subi un certain nombre de cycles de chargement, la partie 5 du voile 2, qui se trouve dans le prolongement de la fen-te 4a, se fissure en 9. Ces fissures 9 entourent progressivement ladite par-tie 5 de telle sorte que celle-ci finit par se detacher d'elle-meme au bout d'un certain nombre de cycles. Ce nombre de cycles ~epend lui-m8me de la position du trou 11 et du voile 2 par rapport au crochet et au bossage, de l'epaisseur du voile,de la largeur et de la proEondeur de la fente.
On notera que le voile 2 est place à un endroit g _ 376~3 où il ne gene pas le fonctionnement du crochet et qu'il est protégé des chocs et de l'abrasion. Le bossage 18 n'existant normalement pas dans ce crochet, la fissure ou le rupture du voile d'affaiblissent pas le crochet.
Les ~entes 4a et 4b, au lieu d'etre disposées dans un meme axe passant par le centre du volle 2, peuvent etre décalées l'une par rapport à l'autre, partiellement ou totale-ment. C'est ainsi que, dans le mode de realisation de la Figure 14, les parties extérieures des fentes sont disposées dans un meme axe alors que leurs fonds 10 son-t décalés l'un par rapport à l'autre, de part et d'autre de cet axe.
La largeur des fentes 4a et 4b peut ne pas etre la meme sur toute la longueur des fentes. A la Figure 15, les fentes 4a et 4b sont élargies, au voisinage de leur fond 10.
Des rainures 21a et 21b peuvent etre formées dans la partie centrale 5 du voile, a partir des extrémités des fonds des fentes 4a et 4b. Dans le mode de réalisation des Figures 16 et 17, les rainures 21a qu:L partent des extrémités du fond 10 de la fente 4a sont menagees sur l'une des faces du voile alors que les rainures 21b qui partent des extré-mites du fond 10 de la fente 4b sont rnenagees sur la face opposee du voile.
Dans le mode de réalisati.on de la Figure 18, les rainures 21a sont menagees l'une sur :L'une des faces du voile et l'autre sur son autre face. Il en est de meme pour les rainures 21b, les deux rainures 21a et 21b qui sont menagees sur la meme face du voile, s'étendant depuis les extremites des fonds 10 situees du même côté par rapport à l'axe des fentes.
Dans le mode de réalisation de la Figure 19, les fentes 4a et 4b sont differentes. La fente 4b a une largeur constante, alors que la fente 4a est en forme de segment de cercle et debouche a l'extérieur par une partie 4'a de lar-geur approximativement égale a celle de la fen-te 4b.

~" .

7~3 Dans le mode de realisation des Fiyures 20 et 23, les fentes ~a et 4b sont encore differentes. ~a fente 4a a une largeur constante alors que la fente 4b est en forme de secteur -tronque. Le voile 2 comporte, sur l'une des faces, des entailles 25 qui partent des extrémités des fonds 10 des fentes 4a e-t 4b. Ces en-tailles sont tusinées par tout procede permettant de les realiser aussi fines que pos-sible, tel que electroerosion, electroerosion par fil, de-coupe par laser, decoupe par faisceau d'electrons.
La Figure 21 mon-tre un temoin de fatigue dans lequel le voile mince 2' est independant des elements epais et peut etre fixe à ceux-ci par des boulons traversant des trous 22 prevus dans le voile. Ce type de temoin de fatigue, realise à par~ir d'un voile independant, peut être associe à toutes les formes possible de la partie centrale 5 et des fen-tes 4a et 4b qui ont ete decrites precedemment. Dans le mode de realisation particulier de la Figure 21, :Les fentes 4a et 4b ont des largeurs constantes, mais differentes. Ce voile 2' comporte sur l'une de ses faces, des entailles 25 qui partent des extremites des fonds 10 des fents 4a et 4b.
La Figure 22 montre un voile mince 2' fixe sur un anneau semblable à celui represente à la Figure 10. Ce voile est fixe sur la partie la et lb de l'anneau par des vis 23, qui traversent les trous 22 du voile et sont vissees dans des trous taraudes Z4 des dites parties la et lb, ou par tout autre moyen, par exemple par soudure electrique par points, par soudure ou laser ou par soudure à l'aide d'un faisceau d'electrons.
A la Figure 24, on voit un temoin de fatigue qui est du meme type que celui represente à la Figure 21, c'est ~-dire qu'il comprend un voile mince 2' destine à etre fixe des parties epaisses de la pièce dont la fatigue est à
surveiller. Cette fixation est effectuee de manière que, lorsque la pièce travaille, la partie du voile, qui est la -partie superieure à la Figure 2~, se deplace de gauche à

. .

droite a ce-tte figuxe, comme indique par la fleche f Le fond de La fen-te 4a de gauche est biseauté a son bord inferieur comme indiqué en 26, alors que le fond de la fente 4b compor-te un hiseau analogue a son bord supé-rieur. Lorsque la pièce travaille, des fissures tendent à
se produire aux angles A et B qui sont comprimes et aux angles C et D qui sont tendus. Grâce aux biseaux 26t les angles Pn C et D sont obtus, ce qui ralentit la Eormation des fissures et contrebalance le fait que les fissures com-mencent et se propagent plus facilement aux angles tendus qu'aux angles comprimés. La formation des fissures est mieux équilibrée et les fissures commencent a se former pratiquement simultanément aux quatre angles A, B, C, D
des deux fentes 4a et 4b. Si on le desire, on peut former des entailles 25 qui partent des angles A, B, C, D et sont dirigees vers l'extérieur des fentes, obliquemen-t pour les entailles qui s'etendent depuis les angles obtus A et B, parallèlement pour les entailles qui s'étendent depuis les angles C et D.
Le fond de chacune des fentes 4a et 4b comporte une patte 27a ou 27b qui est relevée à l'extérieur du plan du voile mince 2', l'une d'un c~té de ce plan e-t l'autre du côté opposé. Chacune de ces pattes est destinée à l'ac-crochage de l'une des extremites d'un ressort 28a ou 28b.
2S L ! autre extrémite du ressort peut être fixee a la piece dont la fatigue est a contrôler. Mais, dans l'exmeple de réalisation représente, elle est fixée à deux becs 29a ou 29b qui font saillie vers l'intérieur des fentes 4a et 4b.
Les ressorts 28a et 28b exercent un couple sur la partie centrale 5 se trouvant entre les fentes 4a et 4b. Quand la pièce est fatiguée et que les fissures par-tant des angles A, B, C et D, ou des entailles 25 si celles-ci sont prévues, sont sur le point de se rencontrer deux a deux, ce couple fait pivoter la partie centrale 5, comme le montrent les Figues 27 et 28. Si la matiere du voile est peu ducti]e, il y a rup~ure aux extrémites des fissures et la partie centrale 5 est ejectee automatiquement. Si la matière est plus ductile, il se peu-t que la partie 5 reste dans la position des Fiyures 27 et 28, mais son pivotement indique que la piece est fatiguee.
Comme on le voit plus particuliarement a la Figure 24, chacune des pattes 27a et 27b comporte un épaulement 30 qui sert d'appui a une boucle d'accrochage 31 du ressort.
~elui-ci a ainsi une position determinee sur la patte, de sorte ~ue le couple, qui tend a faire pivoter la partie centrale 5, a une valeur precise.
Comme on le voit plus particulièrement à la Figure 26, le front avant 25a de l'entaille 25 a la forme d'un biseau incline par rapport au plan du voile, grâce au rele-vage de la patte 27a. Ce biseau facilite l'initiation dela fissure a partir de l'entaille.
~ ans le mode de realisation des Figures 29 et 30, le temoin de f~tigue comprend un voile 2' qui est analogue à celui represente à la Figure 1 et est fixe sur la pièce 32 à surveiller par des boulons 33, avec interposition de cales 34 qui constituent les eléments epais du temoin de fatigue~ Cette fixa-tion est realise,e de faQn que les deux cales 34 et les fentes 4a et 4b fassent un angle ~ de l'ordre de 29 avec la direction F de la contrainte principale à
, laquelle est soumise la pièce 32.
Dans ces conditions, le déplacement des deux parties du voile 2' situees de part et d'autre de l'axe des fentes 4a et 4b, est pratiquement un glissement pur~
Il va de soi que l.a presente invention ne doit pas être consideree comme limitee aux modes de realisation de-crits et representes, mais en couvre, au contraire, toutes les variantes.

Claims (22)

Les réalisations de l'invention, au sujet des-quelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué, sont définies comme il suit:

1. Témoin de fatigue pour pièce mécanique soumise à des efforts répétés, comportant deux éléments épais qui sont écartés l'un de l'autre et réunis l'un à l'autre par un voile mince muni d'une fente, ces deux éléments étant incorporés à la pièce ou fixés à celle-ci de manière à se déplacer l'un par rapport à l'autre dans un plan qui est parallèle au plan du voile, caractérisé en ce que les éléments épais sont disposés de manière à
être écartés l'un de l'autre dans une direction sensiblement perpendiculaire à leur direction de déplacement relatif lorsque la pièce travaille, le voile mince étant ainsi soumis à un effort de cisaillement dans son plan, et en ce que la fente du voile mince s'étend depuis l'un des bords du voile dans ladite direction de déplacement rela-tif, de sorte que, lorsque la pièce travaille, deux fissures apparaissent à partir des extrémités du fond de la fente, s'étendent progressivement dans le voile, et finissent par atteindre le bord opposé du voile ou rejoindre des fissures issues de ce bord opposé, la zone centrale du voile étant ainsi détachée.

2. Témoin selon la revendication 1, caractérisé
en ce que les deux éléments épais et le voile consti-tuent une même pièce qui est percée d'un trou borgne sur deux faces opposées, les deux trous étant coaxiaux de sorte que leurs fonds soient séparés par un voile, et ayant des dimensions telles que ce voile soit le seul élément de liaison entre les deux parties non évidées de la pièce.

3. Témoin selon la revendication 1, caractérisé
en ce que le voile est circulaire, éventuellement muni d'un trou en son centre.

4. Témoin selon la revendication 1, qui comporte deux fentes, caractérisé en ce que ces fentes sont opposées l'une à l'autre dans la direction du déplacement relatif des deux éléments épais.

5. Témoin selon les revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le fond de la fente est plan.

6. Témoin selon les revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le fond de la fente est convexe.

7. Témoin selon les revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le voile est bombé.

8. Témoin selon les revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce qu'un congé d'usinage relie le voile aux parties épaisses.

9. Témoin selon les revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le voile, d'épaisseur variable, est plus épais en son centre.

10. Témoin selon les revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que des découpes supplémentaires sont ménagées dans le voile pour guider les fissures, ces découpes étant par exemple circulaires ou rectangulaires.

11. Témoin de fatigue selon les revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que des rainures sont for-mées sur au moins une face du voile, à partir des extrémités du fond de la fente.

12. Témoin de fatigue selon les revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le voile est indépendant des éléments massifs auxquels il est fixé.

13. Témoin de fatigue selon les revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que la fente est élargie au voisinage de son extrémité.

14. Témoin de fatigue selon les revendica-tions 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que la fente a la forme d'un segment de cercle et débouche à l'extérieur par une partie de largeur constante, ou encore la forme d'un secteur circulaire tronqué.

15. Témoin de fatigue selon la revendication 4, caractérisé en ce que les deux fentes sont décalées l'une par rapport à l'autre, sur tout ou partie de leur lon-gueur par rapport à un axe parallèle à ladite direction.

16. Témoin de fatigue selon la revendication 4, caractérisé en ce que les deux fentes sont de forme différente

17. Témoin de fatigue selon la revendication 1, caractérisé en ce que des entailles sont ménagées dans le voile, à partir du fond de la fente.

18. Témoin de fatigue selon les revendica-tions 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que l'angle du fond de la fente qui est soumis à une tension lorsque la pièce travaille, est obtus, alors que l'autre angle qui est soumis à une compression, est droit ou aigu.

19. Témoin de fatigue selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fond de la fente porte une patte relevée en dehors du plan du voile et à laquelle est accrochée l'une des extrémités d'un ressort ayant son autre extrémité fixée au voile ou à la pièce dont la fatigue est à contrôler.

20. Témoin de fatigue selon la revendica-tion 19, caractérisé en ce que la patte porte un épaulement formant butée pour le ressort et déterminant sa position par rapport au plan du voile.

21. Témoin de fatigue selon les revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que, lorsque la pièce à
contrôler présente une zone soumise à un champ de con-traintes sensiblement uniforme et uniaxial, les deux éléments épais du témoin de fatigue sont fixés à la surface de la pièce dans une direction faisant un angle de 25° à 35° avec la direction de la contrainte principale.

22. Témoin de fatigue selon la revendication 17, caractérisé en ce que le front ayant de l'entaille est biseauté et incliné par rapport au plan du voile.