Détermination de la limite d’endurance des matériaux par thermographie infrarouge. Application sur un bras de suspension^*

RENAULT, Direction de l'Ingénierie des Matériaux, Boulogne

Résumé

La pression sans cesse croissante de réduction des temps de développement et de mise au point pousse les laboratoires d’essais à développer et optimiser des nouvelles techniques expérimentales permettant de répondre à ce souci. Dans cette optique, Renault développe une technique expérimentale permettant de diminuer de façon importante les temps d’essais en vue de déterminer les limites d’endurance. Cette technique est basée sur la mesure de la dissipation thermique de l’échantillon sollicité et de son évolution au cours de chargements d’amplitude croissante. Il a été montré que l’évolution de cette dissipation peut être reliée à la limite d’endurance du matériau. Cet article présente les résultats obtenus à l’aide de cette technique sur un bras de suspension. Dans les deux cas de chargements testés, des mesures des échauffements par thermographie infrarouge ont été réalisées. Une estimation de la limite d’endurance a été réalisée à partir de l’évolution de la dissipation intrinsèque. Cette valeur a été comparée à des résultats d’essais de fatigue sur pièce. Un bon accord est obtenu pour les chargements testés.

Abstract

Increasing pressure for shorter design lead time has pushed testing laboratories to develop new experimental techniques. In that respect, a short-time technique for the determination of the endurance limit of materials has been developed at Renault Materials Engineering Laboratory. It is based on the measurement of the variation of the heat production of the specimen under cyclic loading. It has been shown, for some materials, that the intrinsic heat dissipation can be related to the endurance limit of the material under study. This paper presents results obtained using this technique on a suspension arm. Two loading cases were studied for which heat generation was measured by an infrared thermographic system. The endurance limit was estimated. These results were compared to classical data. A good correlation was obtained between both techniques.