Qu'entend-on par « déformation » ?
On utilise le terme « déformation » pour décrire la mesure de déformation d’un matériau. Le matériau d’un composant ou d’un objet spécifique peut être allongé (étiré) ou contracté (comprimé), et ainsi subir une extension ou contrainte due aux facteurs suivants :
- l’effet d’une force externe appliquée (contrainte mécanique)
- l’influence de la chaleur ou du froid (contrainte thermique)
- des forces internes dues au refroidissement non uniforme de composants moulés, à un forgeage ou une soudure (contrainte résiduelle)
Pourquoi mesurer la déformation ?
Le plus souvent, la déformation est mesurée pour évaluer le niveau de sollicitation du matériau – Analyse expérimentale des contraintes. La valeur absolue et la direction de la sollicitation mécanique sont déterminées à partir de la déformation mesurée et des propriétés connues du matériau (module d'élasticité et coefficient de Poisson). Ces calculs reposent sur la loi de Hooke. Dans sa forme la plus simple, la loi de Hooke détermine la proportionnalité directe entre la contrainte (ou déformation) ε [m/m] et la sollicitation σ [N/mm2] d’un matériau spécifique à l’aide de son élasticité ou module d'élasticité E [N/mm2].
σ = ε⋅E
Comment mesurer une déformation ?
Pour comprendre comment il est possible de mesurer une déformation, il faut tout d’abord comprendre les effets de la contrainte sur le matériau. Un échantillon sans contrainte présente une longueur de base de lo. Si une contrainte ε est appliquée à l’objet, la longueur de ce dernier changera d’une valeur Δl selon la formule indiquée ci-dessous :
La contrainte (ou déformation) est donc une valeur non dimensionelle qui représente le changement de longueur d’un matériau par rapport à sa longueur initiale. Comme les variations de longueur sont généralement très faibles, on utilise les préfixes fractionnaires standards du système SI. Pour la déformation, il s’agit généralement de micromètres par mètre (μm/m = 10-6 m/m = ppm).
Il existe plusieurs types de jauges et de capteurs différents pouvant être utilisés pour mesurer la déformation. Les jauges d’extensométrie sont les dispositifs les plus couramment utilisés. HBM propose aussi bien des jauges électriques que des jauges optiques, parmi d’autres produits pour les mesures de déformation.