FR3004806A1

FR3004806A1 - MONO-AXIAL TEST MACHINE FOR REALIZING A BI-AXIAL MECHANICAL TEST

Info

Publication number: FR3004806A1
Application number: FR1353569A
Authority: FR
Inventors: Mathieu Berthelot
Original assignee: Airbus Operations SAS
Current assignee: Airbus Operations SAS
Priority date: 2013-04-19
Filing date: 2013-04-19
Publication date: 2014-10-24
Anticipated expiration: 2033-04-19
Also published as: FR3004806B1

Abstract

L'invention concerne une machine mono-axiale (10) comprenant un actionneur (11) auquel est associée un dispositif de division d'effort (12) prenant la forme d'un jeu de bielles articulées entre elles. L'adjonction d'un dispositif de division d'effort à un actionneur permet à la machine mono-axiale de l'invention de remplir le même rôle qu'une machine bi-axiale en ce sens qu'elle permet d'appliquer des efforts de traction et/ou de compression à un spécimen (6) dans au moins deux axes (D1,D2).The invention relates to a mono-axial machine (10) comprising an actuator (11) which is associated with a force dividing device (12) in the form of a set of rods hinged together. The addition of a force division device to an actuator allows the monoaxial machine of the invention to fulfill the same role as a bi-axial machine in that it makes it possible to apply forces traction and / or compression to a specimen (6) in at least two axes (D1, D2).

Description

MACHINE D'ESSAI MONO-AXIALE POUR LA REALISATION D'UN TEST MECANIQUE BI-AXIAL. La présente invention est relative à une machine d'essai mono-axiale muni d'un dispositif de division d'effort pour la réalisation d'un essai bi-axial sur un spécimen. Dans le cadre de la conception d'un aéronef, des spécimens en matériaux composites ou métalliques sont testés mécaniquement pour valider certains choix de conception. A cette fin, il est nécessaire d'appliquer, à un spécimen à tester, des efforts de traction ou de compression selon deux axes différents qui sont le plus souvent perpendiculaires l'un à l'autre. A cet effet, on connaît une machine développée spécifiquement pour la réalisation de tels essais, dits bi-axiaux, et illustrée en figure 1. Une machine d'essai bi-axiale 1 comprend quatre vérins 2,3,4,5, disposés autour d'un spécimen à tester 6, chaque vérin ayant son corps relié au bâti 1' de la machine d'essai bi-axiale 1 et sa tige reliée au spécimen 6. Les vérins sont prévus par paire dans deux axes différents D1 et D2 : les vérins 2 et 4 étant prévus en vis-à-vis de part et d'autre du spécimen 6, parallèlement au premier axe D1, et les vérins 3 et 5 étant prévus en vis-à-vis de part et d'autre du spécimen 6, parallèlement au second axe D2. Grâce à cette machine d'essai bi-axiale 1, des efforts de traction et/ou de compression peuvent être exercés sur le spécimen 6 dans au moins l'un des deux axes D1 et D2. De telles machines d'essai bi-axiales sont généralement rares et d'utilisation coûteuse et sont par conséquent peu disponibles car elles sont partagées entre différentes entités de recherche et développement. Le but de la présente invention est de remédier en tout ou partie à cet inconvénient. A cet effet, l'invention a pour objet une machine d'essai mono-axiale comprenant un bâti et un actionneur dont une partie est mobile par rapport au bâti suivant un axe d'effort, la machine comprenant en outre un dispositif de division d'effort fixé à la partie mobile de l'actionneur, le dispositif de division d'effort comprenant deux bielles de transmission d'effort et deux bielles de liaison, lesdites bielles ayant chacune une première et une seconde extrémité, le dispositif de division d'effort étant arrangé de sorte que chaque bielle de transmission d'effort a sa première extrémité fixée à la partie mobile de l'actionneur et sa seconde extrémité fixée à une première extrémité d'une des deux bielles de liaison, la seconde extrémité de chacune des deux bielles de liaison étant, en utilisation, fixée à une face d'un spécimen d'essai fixé au bâti, les premières extrémités des deux bielles de liaison étant de plus séparées l'une de l'autre d'une distance D non nulle, l'une des deux bielles de liaison étant alignée le long d'un premier axe d'essai et l'autre étant alignée le long d'un second axe d'essai, le premier comme le second axe d'essai formant chacun un angle non nul avec l'axe d'effort. La machine mono-axiale selon l'invention est constituée d'un seul actionneur, par exemple de type vérin, dont l'utilisation est économique et dont le taux de disponibilité est élevé. L'adjonction d'un dispositif de division d'effort à cet actionneur permet à la machine de l'invention de remplir le même rôle qu'une machine bi-axiale en ce sens qu'elle applique des efforts de traction et/ou de compression à un spécimen dans au moins deux axes.MONO-AXIAL TEST MACHINE FOR REALIZING A BI-AXIAL MECHANICAL TEST. The present invention relates to a mono-axial test machine provided with a force division device for carrying out a biaxial test on a specimen. In the design of an aircraft, specimens made of composite or metallic materials are mechanically tested to validate certain design choices. To this end, it is necessary to apply to a specimen to be tested, tensile or compressive forces along two different axes which are most often perpendicular to each other. For this purpose, a machine developed specifically for carrying out such tests, called bi-axial tests, is known and illustrated in FIG. 1. A bi-axial testing machine 1 comprises four 2,3,4,5 jacks, placed around it of a test specimen 6, each cylinder having its body connected to the frame 1 'of the bi-axial testing machine 1 and its rod connected to the specimen 6. The cylinders are provided in pairs in two different axes D1 and D2: the cylinders 2 and 4 being provided vis-à-vis either side of the specimen 6, parallel to the first axis D1, and the cylinders 3 and 5 being provided vis-à-vis on both sides of the specimen 6, parallel to the second axis D2. With this biaxial testing machine 1, traction and / or compression forces can be exerted on the specimen 6 in at least one of the two axes D1 and D2. Such bi-axial testing machines are generally rare and expensive to use and are therefore not widely available because they are shared between different research and development entities. The object of the present invention is to overcome all or part of this disadvantage. For this purpose, the subject of the invention is a single-axis test machine comprising a frame and an actuator, a part of which is movable relative to the frame along a force axis, the machine further comprising a dividing device. stress attached to the movable portion of the actuator, the force dividing device comprising two force transmission connecting rods and two connecting rods, said rods each having a first and a second end, the dividing device of force being arranged so that each transmission rod has its first end fixed to the movable portion of the actuator and its second end attached to a first end of one of the two connecting rods, the second end of each of two connecting rods being, in use, attached to a face of a test specimen fixed to the frame, the first ends of the two connecting rods being further separated from each other by a distance e D non-zero, one of the two connecting rods being aligned along a first test axis and the other being aligned along a second test axis, the first and the second axis of test each forming a non-zero angle with the axis of effort. The single-axis machine according to the invention consists of a single actuator, for example of the jack type, the use of which is economical and whose availability rate is high. The addition of a force-dividing device to this actuator enables the machine of the invention to fulfill the same function as a bi-axial machine in that it applies traction forces and / or compression to a specimen in at least two axes.

D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre de l'invention, description donnée à titre d'exemple uniquement, en regard des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue schématique de face d'une machine d'essai bi-axiale selon l'art antérieur ; - la figure 2 est vue schématique de face de la machine mono-axiale de l'invention selon un premier mode de réalisation, lorsque la machine est fixée à un spécimen à tester pour réaliser des essais d'effort en traction simple; - la figure 3 est une vue schématique en coupe suivant l'axe 1-1 de la figure 2 et illustre une variante de réalisation du premier mode de réalisation illustré en figure 2; - la figure 4 est vue schématique de face de la machine mono-axiale de l'invention selon un second mode de réalisation, lorsque la machine est fixée à un spécimen à tester pour réaliser des essais d'effort en traction simple; - la figure 5 est une vue schématique en coupe suivant l'axe 11-11 de la figure 4 et illustre une variante de réalisation du second mode de réalisation illustré en figure 4; - la figure 6 est vue schématique de face de la machine mono-axiale de l'invention selon le premier mode de réalisation, lorsque la machine est fixée à un spécimen à tester pour réaliser des essais d'effort en compression simple; - la figure 7 est une vue schématique en coupe suivant l'axe 111-111 de la figure 6; et - la figure 8 est vue schématique de face de la machine mono-axiale de l'invention selon le premier mode de réalisation, lorsque la machine est fixée à un spécimen à tester pour réaliser des essais d'effort en compression et en traction. Dans l'ensemble de ces figures, des références identiques désignent des éléments identiques ou analogues. Les notions « supérieure » et « inférieure » sont considérées par rapport la notion de hauteur, en référence au repère (0,z) lié au sol où l'axe z est l'axe vertical.Other features and advantages will emerge from the following description of the invention, a description given by way of example only, with reference to the appended drawings, in which: FIG. 1 is a diagrammatic front view of a machine for biaxial test according to the prior art; - Figure 2 is a schematic front view of the single-axis machine of the invention according to a first embodiment, when the machine is attached to a specimen to be tested to perform stress tests in simple tension; - Figure 3 is a schematic sectional view along the axis 1-1 of Figure 2 and illustrates an alternative embodiment of the first embodiment shown in Figure 2; - Figure 4 is a schematic front view of the single-axis machine of the invention according to a second embodiment, when the machine is attached to a specimen to be tested to perform simple tensile stress tests; - Figure 5 is a schematic sectional view along the axis 11-11 of Figure 4 and illustrates an alternative embodiment of the second embodiment illustrated in Figure 4; - Figure 6 is a schematic front view of the single-axis machine of the invention according to the first embodiment, when the machine is attached to a specimen to be tested to perform stress tests in simple compression; - Figure 7 is a schematic sectional view along the axis 111-111 of Figure 6; and FIG. 8 is a diagrammatic front view of the single-axis machine of the invention according to the first embodiment, when the machine is attached to a specimen to be tested in order to carry out stress tests in compression and traction. In all of these figures, identical references designate identical or similar elements. The notions "superior" and "inferior" are considered in relation to the notion of height, with reference to the reference (0, z) linked to the ground where the axis z is the vertical axis.

En référence à la figure 2, une machine d'essai mono-axiale 10 comprend un bâti 10', un vérin 11, par exemple de type hydraulique, et un dispositif de division d'effort 12. Un spécimen 6 est fixé à la machine mono-axiale 10 au niveau de points de liaisons P1 et P2 de sorte à ce qu'un utilisateur puisse effectuer des tests en traction simple sur le spécimen 6.With reference to FIG. 2, a single-axial test machine 10 comprises a frame 10 ', a jack 11, for example of hydraulic type, and a force-dividing device 12. A specimen 6 is attached to the machine mono-axial 10 at points of links P1 and P2 so that a user can perform simple tensile tests on the specimen 6.

Dans notre exemple, le spécimen 6 comprend en effet quatre points de liaison Pl,P2,P3,P4 répartis sur quatre faces différentes du spécimen. Les points de liaisons définissent par paire P1 ,P3 et P2,P4 deux axes d'essai distincts et coplanaires D1 et D2. Le point de liaison P1 supérieur gauche et le point de liaison P3 inférieur droit définissant le premier axe d'essai D1, et le point de liaison P2 supérieur droit et le point de liaison P4 inférieur gauche définissant le deuxième axe d'essai D2. Un point de liaison est part exemple une bride de fixation comprenant une vis dont le corps est vissé dans le spécimen. La tête de la vis comprenant des moyens d'accroches à un élément mécanique, par exemple une bielle. On notera que sur la figure 2, le premier axe d'essai D1 est sensiblement perpendiculaire au second axe d'essai D2. Cette caractéristique n'est cependant illustrée qu'a titre d'exemple et son avantage sera explicité plus loin dans la présente description. Le vérin hydraulique 11 comprend de manière classique un corps lia et une tige 11 b mobile en translation par rapport au corps 11a. Le corps du vérin lia est fixé au bâti 10' et la tige 11 b se déplace en translation selon un axe A, dit axe d'effort. Le premier comme le second axe d'essai D1, D2 forment chacun un angle non nul avec l'axe d'effort A. Dans l'exemple illustré en figure 2, on notera que les axes d'essai D1 et D2 et l'axe d'effort A sont compris dans un même plan, dit plan d'essai. Dans la présente description, on entend par articulation une liaison mécanique autorisant un mouvement relatif de rotation d'une pièce par rapport à une autre autour d'un axe perpendiculaire au plan d'essai. Le dispositif de division d'effort 12 est fixé à l'extrémité libre de la tige 11b, via une articulation, par exemple de type rotule, à la tige 11b. On notera, sans sortir du cadre de l'invention, que le dispositif de division d'effort 12 est fixé à l'extrémité libre de la tige 11 b directement ou, via au moins autre pièce, comme par exemple un coulisseau mobile. Le dispositif de division d'effort 12 illustré en figure 2 est formé par deux jeux de bielles 12a,12b et 12c,12d articulées entre elles. Le premier jeu de bielles comprend les bielles 12a et 12b tandis que le second jeu de bielles comprend les bielles 12c et 12d. Les deux jeux de bielles sont maintenus à une distance D l'une de l'autre via une bielle d'écartement 13. La distance D est ajustable pour l'adapter aux dimensions du spécimen 6 à tester.In our example, the specimen 6 comprises four connecting points P1, P2, P3, P4 distributed on four different faces of the specimen. The connection points define in pairs P1, P3 and P2, P4 two distinct and coplanar test axes D1 and D2. The upper left connecting point P1 and the lower right connecting point P3 defining the first test axis D1, and the upper right connecting point P2 and the lower left connecting point P4 defining the second test axis D2. A connection point is for example a fastening flange comprising a screw whose body is screwed into the specimen. The head of the screw comprising means for hooking to a mechanical element, for example a connecting rod. It will be noted that in FIG. 2, the first test axis D1 is substantially perpendicular to the second test axis D2. This feature is however illustrated by way of example and its advantage will be explained later in the present description. The hydraulic cylinder 11 conventionally comprises a body 11a and a rod 11b movable in translation relative to the body 11a. The body of the cylinder 11a is fixed to the frame 10 'and the rod 11b moves in translation along an axis A, said axis of effort. The first as the second test axis D1, D2 each form a non-zero angle with the axis of effort A. In the example illustrated in Figure 2, it will be noted that the test axes D1 and D2 and the axis of effort A are included in the same plane, called the test plan. In the present description, the term articulation is understood to mean a mechanical connection allowing a relative rotational movement of a part with respect to another around an axis perpendicular to the test plane. The force dividing device 12 is attached to the free end of the rod 11b, via a hinge, for example of the ball joint type, to the rod 11b. It will be noted, without departing from the scope of the invention, that the force dividing device 12 is fixed to the free end of the rod 11b directly or, via at least another piece, such as for example a movable slide. The force dividing device 12 illustrated in Figure 2 is formed by two sets of connecting rods 12a, 12b and 12c, 12d hinged together. The first set of connecting rods comprises the connecting rods 12a and 12b while the second set of connecting rods comprises the connecting rods 12c and 12d. The two sets of rods are held at a distance D from one another via a spacer rod 13. The distance D is adjustable to adapt to the dimensions of the specimen 6 to be tested.

Chaque jeu de bielle, respectivement 12a,12b et 12c,12d, comprend une bielle de transmission d'effort, respectivement, 12a,12c et une bielle de liaison, respectivement 12b,12d. Chacune des bielles 12a-d d'un des deux jeux de bielles est mobile dans le plan d'essai, par rapport aux autres bielles du dispositif de division d'effort 12.Each set of connecting rod, respectively 12a, 12b and 12c, 12d, comprises a power transmission connecting rod, respectively, 12a, 12c and a connecting rod, respectively 12b, 12d. Each of the connecting rods 12a-d of one of the two sets of connecting rods is movable in the test plane, relative to the other connecting rods of the force dividing device 12.

Chaque bielle de transmission d'effort 12a,12c d'un jeu de bielle a sa première extrémité articulée à la tige llb et sa seconde extrémité articulée à une première extrémité de la bielle de liaison 12b ,12d du jeu de bielles correspondant. L'articulation entre la bielle de transmission d'effort 12a,12c et la bielle de liaison 12b,12d est appelée jonction dans la suite de la description. Au niveau d'une jonction, une des deux extrémités de la bielle d'écartement 13 est articulée à la bielle de transmission d'effort 12a,12c et/ou à la bielle de liaison 12b,12d d'un des deux jeux de bielles. La seconde extrémité d'une bielle de liaison 12b,12d est fixée au spécimen 6 au niveau d'un point de liaison. Tel que représenté en figure 2, la bielle de liaison 12b du premier jeu de bielle est fixée au point de liaison P1 tandis que la bielle de liaison 12 du second jeu de bielle est fixée au point de liaison P2. Les point de liaisons P3 et P4 sont quant à eux fixés au bâti 10'. En utilisation de la machine 10, le vérin 11 est uniquement actionné pour exercer un effort de traction T, c'est à dire pour ramener la tige llb vers le corps lla du vérin 11. L'effort de traction T fourni par le vérin est divisé en deux efforts T1,T2 répartis au niveau des deux jonctions. Ces deux efforts T1,T2 sont repris au niveaux des points d'attaches P1 et P2 entre les bielles de liaison 12b,12d et le spécimen. Ainsi, un premier effort de traction Ti dirigé le long du premier axe d'essai D1, s'exerce sur le point de liaison P1, tandis qu'un second effort de traction dirigé le long du second axe d'essai D2, s'exerce sur le point de liaison P2.Each power transmission rod 12a, 12c of a crank set has its first end articulated to the rod 11b and its second end hinged to a first end of the connecting rod 12b, 12d of the corresponding set of rods. The articulation between the power transmission connecting rod 12a, 12c and the connecting rod 12b, 12d is called a junction in the following description. At a junction, one of the two ends of the spacer rod 13 is articulated to the transmission rod 12a, 12c and / or connecting rod 12b, 12d of one of the two sets of connecting rods . The second end of a connecting rod 12b, 12d is attached to the specimen 6 at a point of connection. As shown in Figure 2, the connecting rod 12b of the first set of connecting rod is attached to the connection point P1 while the connecting rod 12 of the second set of connecting rod is attached to the connection point P2. The connection points P3 and P4 are fixed to the frame 10 '. In use of the machine 10, the cylinder 11 is only actuated to exert a tensile force T, that is to say to bring the rod llb to the body 11a of the cylinder 11. The tensile force T supplied by the cylinder is divided into two efforts T1, T2 distributed at the two junctions. These two efforts T1, T2 are taken up at the points of attachment P1 and P2 between connecting rods 12b, 12d and the specimen. Thus, a first traction force Ti directed along the first test axis D1 is exerted on the connection point P1, while a second traction force directed along the second test axis D2, s' exerts on the point of connection P2.

Les efforts exercés Ti et T2 au niveau des deux points de liaisons P1 et P2 sur le spécimen 6 fixé au bâti 10' au niveau des deux autres points de liaisons P3 et P4 engendrent une déformation du spécimen 6. La déformation du spécimen 6 est mesurée de manière connue par des capteurs de déformation arrangés sur le spécimen 6 tandis que des capteurs de forces arrangés au niveau des points de liaison P1 et P2 permettent de dimensionner l'effort fourni par le vérin 11. On comprend qu'a partir d'un unique vérin 11 qui exerce un effort de traction T, un spécimen 6 est testé, via la machine mono-axiale 10, en traction simple en deux points P1,P2 distincts. En effet, le dispositif de division d'effort 12 divise l'effort de traction T en deux efforts de tractions simples T1,T2 s'exerçant au niveau des deux points P1,P2, selon respectivement deux axes D1,D2.The exerted forces Ti and T2 at the two connection points P1 and P2 on the specimen 6 fixed to the frame 10 'at the two other points of connection P3 and P4 generate a deformation of the specimen 6. The deformation of the specimen 6 is measured in known manner by deformation sensors arranged on the specimen 6 while force sensors arranged at the connection points P1 and P2 make it possible to size the force provided by the jack 11. It is understood that from a single cylinder 11 which exerts a tensile force T, a specimen 6 is tested, via the single-axial machine 10, in single tension at two distinct points P1, P2. Indeed, the force dividing device 12 divides the traction force T into two simple traction forces T1, T2 acting at the two points P1, P2, respectively along two axes D1, D2.

Lorsque qu'un utilisateur souhaite faire des tests en compression simple sur un spécimen 6, comme illustré aux figures 6 et 7, le point de liaison P1 supérieur gauche et le point de liaison P2 supérieur droit sont fixés au bâti 10' et le point de liaison P4 inférieur gauche et le point de liaison P3 inférieur droit sont reliés au dispositif de division d'effort 12.When a user wishes to perform simple compression tests on a specimen 6, as illustrated in FIGS. 6 and 7, the upper left connecting point P1 and the upper right connecting point P2 are attached to the frame 10 'and the lower left P4 link and the lower right P3 connection point are connected to the force dividing device 12.

Pour ce faire, les bielles de liaisons 12b et 12d sont choisies de longueur adaptée et la seconde extrémité de la bielle 12b est articulée au point de liaison P3 tandis que la seconde extrémité de la bielle 12d est articulée au point de liaison P4. En utilisation de la machine 10, le vérin 11 est uniquement actionné pour exercer un effort de traction T, c'est à dire pour ramener la tige llb vers le corps lla du vérin 11.To do this, the link rods 12b and 12d are selected of suitable length and the second end of the connecting rod 12b is articulated at the connection point P3 while the second end of the connecting rod 12d is articulated to the connection point P4. In use of the machine 10, the cylinder 11 is only actuated to exert a tensile force T, that is to say to bring the rod llb to the body 11a of the cylinder 11.

L'effort de traction T fourni par le vérin est divisé en deux efforts T3 et T4 répartis au niveau des deux jonctions. Ces deux efforts T3 et T4 sont repris au niveaux des points d'attaches P3 et P4 entre les bielles de liaison 12b,12d et le spécimen 6. Ainsi, un premier effort de compression T3 dirigé le long du premier axe d'essai D1, s'exerce sur le point de liaison P3, tandis qu'un second effort de compression T4, dirigé le long du second axe d'essai D2, s'exerce sur le point de liaison P4. On comprend ainsi qu'a partir d'un unique vérin 11 qui exerce un effort de traction T, un spécimen 6 est testé, via la machine mono-axiale 10, en compression simple en deux points P3,P4 distincts.The tensile force T supplied by the jack is divided into two efforts T3 and T4 distributed at the two junctions. These two efforts T3 and T4 are repeated at the points of attachment P3 and P4 between the connecting rods 12b, 12d and the specimen 6. Thus, a first compression force T3 directed along the first test axis D1, is exerted on the connection point P3, while a second compression force T4, directed along the second test axis D2, is exerted on the connection point P4. It is thus understood that from a single cylinder 11 which exerts a tensile force T, a specimen 6 is tested, via the monoaxial machine 10, in simple compression at two distinct points P3, P4.

Lorsque qu'un utilisateur souhaite faire des tests, simultanément en compression et en traction, sur un spécimen 6 et comme illustré en figure 8, le point de liaison P4 inférieur gauche et le point de liaison P1 supérieur gauche sont reliés au dispositif de liaison 12 et le point de liaison P2 supérieur droit et le point de liaison inférieur droit P3 sont fixés au bâti 10'. Pour ce faire, les bielles de liaisons 12b, 12d sont choisies de longueur adaptée et la seconde extrémité de la bielle 12b est articulée au point de liaison P1 tandis que la seconde extrémité de la bielle 12d est articulée au point de liaison P4. En utilisation de la machine 10, le vérin 11 est uniquement actionné pour exercer un effort de traction T, c'est à dire pour ramener la tige 11 b vers le corps 11 a du vérin 11. L'effort de traction T fourni par le vérin est divisé en deux efforts Ti et T4 répartis au niveau des deux jonctions. Ces deux efforts Ti et T4 sont repris au niveaux des points d'attaches P1 et P4 entre les bielles de liaison 12b,12d et le spécimen 6. Ainsi, un effort de traction Ti est combiné à un effort de compression T4. En effet, un effort de traction Ti, dirigé le long du premier axe d'essai D1, s'exerce sur le point de liaison P1 tandis qu'un effort de compression T4, dirigé le long du second axe d'essai D2, s'exerce sur le point de liaison P4.When a user wishes to perform tests, simultaneously in compression and in tension, on a specimen 6 and as illustrated in FIG. 8, the lower left P4 connection point and the upper left P1 connection point are connected to the connecting device 12 and the upper right connecting point P2 and the lower right connecting point P3 are fixed to the frame 10 '. To do this, the connecting rods 12b, 12d are chosen to be of suitable length and the second end of the connecting rod 12b is articulated at the connection point P1 while the second end of the connecting rod 12d is articulated at the connection point P4. In use of the machine 10, the cylinder 11 is only actuated to exert a tensile force T, that is to say to bring the rod 11b to the body 11a of the cylinder 11. The tensile force T supplied by the cylinder is divided into two efforts Ti and T4 distributed at the two junctions. These two efforts Ti and T4 are taken up at the points of attachment P1 and P4 between the connecting rods 12b, 12d and the specimen 6. Thus, a tensile force Ti is combined with a compressive force T4. Indeed, a tensile force Ti, directed along the first test axis D1, is exerted on the connection point P1 while a compressive force T4, directed along the second test axis D2, exerts on the point of connection P4.

On comprend ainsi qu'a partir d'un unique vérin 11 qui exerce un effort de traction T, un spécimen 6 est testé, via la machine mono-axiale 10, à la fois en compression et en traction. Une telle machine mono-axiale 10 permet donc de remplir le même rôle qu'une machine bi-axiale en ce sens qu'elle applique des efforts de traction et/ou de compression à un spécimen dans au moins deux axes D1 et D2. Il est à noter que l'invention permet également de réaliser des essais en fatigue du spécimen 6. A cette fin, l'effort de traction du vérin 11 varie périodiquement, et de préférence sinusoïdalement, dans le temps entre une valeur positive minimale Tmin et une valeur positive maximale Tman. La valeur Tmin est non nulle afin d'éviter que le jeu interne des liaisons articulées de la machine mono-axiale 10 ne viennent fausser les résultats des essais en fatigue. Dans un second mode de réalisation de l'invention, chacune des bielles de liaison 12b,12d est constituée de deux parties 12b',12d' et 12b",12d" articulées l'une à l'autre. Ce second mode de réalisation est illustré en figure 4, uniquement pour la réalisation d'un effort en traction simple et ce à des fins de concisions de la présente description. La bielle de liaison 12b du premier jeu de bielles comprend une première partie libre 12b' et une deuxième partie 12b" assujettie en translation dans la direction d'essai Dl. La bielle de liaison 12d du second jeu de bielles comprend quant à elle une première partie libre 12d' et une deuxième partie 12d" assujettie en translation dans la direction d'essai D2. Chaque première partie libre 12b',12d' d'une bielle de liaison 12b,12d est articulée à son extrémité supérieure à la seconde extrémité de la bielle de transmission d'effort, respectivement 12a,12c, du jeu de bielle correspondant et est articulée à son extrémité inférieure à l'extrémité supérieure de la deuxième partie, respectivement 12b",12d", assujettie en translation de la bielle de liaison 12b,12d. L'extrémité inférieure de la deuxième partie 12b",12d" est reliée au spécimen 6, au niveau d'un point de liaison. Ainsi, l'extrémité inférieure de la deuxième partie 12b" est articulée au point de liaison P1 tandis que l'extrémité inférieure de la deuxième partie 12d" est articulée au point de liaison P2. Afin d'assujettir la deuxième partie 12b",12d" d'une bielle de liaison 12b,12d en translation dans une des directions d'essai D1,D2 donnée, la deuxième partie 12b",12d" est montée mobile en translation par rapport au bâti 10', par l'intermédiaire d'une liaison glissière 14 prévue parallèlement à la direction d'essai Dlou D2 correspondante.It is thus understood that from a single cylinder 11 which exerts a tensile force T, a specimen 6 is tested, via the monoaxial machine 10, both in compression and in tension. Such a mono-axial machine 10 thus fulfills the same role as a bi-axial machine in that it applies traction and / or compression forces to a specimen in at least two axes D1 and D2. It should be noted that the invention also makes it possible to perform fatigue tests of the specimen 6. For this purpose, the tensile force of the jack 11 varies periodically, and preferably sinusoidally, in time between a minimum positive value Tmin and a maximum positive value Tman. The value Tmin is non-zero in order to prevent the internal clearance of the articulated links of the monoaxial machine 10 from distorting the results of the fatigue tests. In a second embodiment of the invention, each of the connecting rods 12b, 12d consists of two parts 12b ', 12d' and 12b ", 12d" articulated to one another. This second embodiment is illustrated in FIG. 4, solely for the achievement of a simple tensile force and for the sake of brevity of the present description. The connecting rod 12b of the first set of connecting rods comprises a first free portion 12b 'and a second portion 12b "secured in translation in the test direction D1. The connecting rod 12d of the second set of rods comprises a first free portion 12d 'and a second portion 12d "secured in translation in the test direction D2. Each first free portion 12b ', 12d' of a connecting rod 12b, 12d is articulated at its upper end to the second end of the transmission rod, respectively 12a, 12c, of the corresponding connecting rod and is articulated at its lower end at the upper end of the second part, respectively 12b ", 12d", secured in translation of the connecting rod 12b, 12d. The lower end of the second portion 12b ", 12d" is connected to the specimen 6, at a point of connection. Thus, the lower end of the second portion 12b "is articulated at the connection point P1 while the lower end of the second portion 12d" is articulated at the connection point P2. In order to secure the second part 12b ", 12d" of a connecting rod 12b, 12d in translation in one of the given test directions D1, D2, the second part 12b ", 12d" is mounted to move in translation relative to to the frame 10 ', via a slide connection 14 provided parallel to the corresponding test direction Dlou D2.

L'avantage de ce mode de réalisation est que l'assujettissement en translation de la bielle de liaison 12b,12d n'autorise, lors de la réalisation d'un essai, qu'un déplacement en translation des points de liaison, ici P1 et P2, dans selon, respectivement, l'axe d'essai D1, D2. La précision de la mesure de la résistance du spécimen suite à un essai s'en trouve améliorée.The advantage of this embodiment is that the translation fastening of the connecting rod 12b, 12d only allows, during the execution of a test, a displacement in translation of the connection points, here P1 and P2, according to, respectively, the test axis D1, D2. The accuracy of measuring the resistance of the specimen after a test is improved.

Une variante du premier et du second mode de réalisation qui viennent d'être décrits est illustrée respectivement aux figures 3 et 5, uniquement pour la réalisation d'un effort en traction simple et ce à des fins de concisions de la présente description Comme représenté sur ces figures, une première bielle de reprise d'effort 15 est intercalée entre le point de liaison P4 inférieur gauche et le point de liaison P2 supérieur droit du spécimen 6. Bien que cela ne soit pas représenté sur les figures, une seconde bielle de reprise d'effort est également intercalée entre le point de liaison P3 inférieur droit et le point de liaison P1 supérieur gauche du spécimen. Une bielle de reprise d'effort 15 permet de réduire l'effort appliqué au spécimen 6 selon une direction le long de l'un ou l'autre des axes d'essai D1, D2. Le flambement des bielles 12a-d du dispositif de division d'effort est ainsi évité lorsque le vérin 11 exerce un effort de traction T trop important sur le spécimen 6. Par ailleurs, on notera dans les exemples illustrés aux figures 2 à 8, que les axes d'essais D1 et D2 et l'axe d'effort A sont tous situés dans un même plan, dit plan d'essai. Cela permet, en plus de simplifier la conception de la machine mono-axiale 10, de limiter le flambement des bielles 12a-d du dispositif de division d'effort, puisque les extrémités des bielles 12a-d se situent dans le plan d'essai. Dans une autre variante du premier et du second mode de réalisation, les axes d'essai D1 et D2 sont perpendiculaires entre eux et forment chacun un angle de 45° avec l'axe d'effort A et la première extrémité d'une bielle de transmission d'effort 12a est contigüe à la première extrémité de l'autre bielle transmission d'effort 12c. L'avantage de cette variante est que l'effort de traction T exercé par le vérin 11 est réparti équitablement en deux efforts, chaque effort s'exerçant au niveau d'un des points de liaison P1,P2, P3, P4 du spécimen.A variant of the first and second embodiments which have just been described is illustrated respectively in FIGS. 3 and 5, solely for the achievement of a simple tensile force and for the purposes of the present description. these figures, a first load-bearing connecting rod 15 is interposed between the lower left connecting point P4 and the right upper connecting point P2 of the specimen 6. Although this is not shown in the figures, a second connecting rod of recovery of force is also interposed between the lower right P3 connection point and the upper left connection point P1 of the specimen. A force-recovery connecting rod 15 makes it possible to reduce the force applied to the specimen 6 in one direction along one or the other of the test axes D1, D2. The buckling of the connecting rods 12a-d of the force-dividing device is thus avoided when the jack 11 exerts a tensile force T that is too great on the specimen 6. Furthermore, it will be noted in the examples illustrated in FIGS. 2 to 8 that the test axes D1 and D2 and the stress axis A are all located in the same plane, called the test plan. This makes it possible, in addition to simplifying the design of the single-axial machine 10, to limit the buckling of the connecting rods 12a-d of the force-dividing device, since the ends of the connecting rods 12a-d lie in the test plane. . In another variant of the first and second embodiments, the test axes D1 and D2 are perpendicular to each other and each form an angle of 45 ° with the axis of effort A and the first end of a connecting rod. 12a force transmission is contiguous to the first end of the other connecting rod 12c effort transmission. The advantage of this variant is that the tensile force T exerted by the cylinder 11 is distributed equally in two forces, each force being exerted at one of the connection points P1, P2, P3, P4 of the specimen.

Claims

REVENDICATIONS1. Mono-axial testing machine (10) comprising a frame (10 ') and an actuator (11), a part (11b) of which is movable relative to the frame (10') along a force axis (A), characterized in that the machine (10) further comprises a force dividing device (12) fixed to the movable portion (11b) of the actuator, the force dividing device comprising two transmission rods of effort (12a, 12c) and two connecting rods (12b, 12d), said rods each having a first and a second end, the force dividing device (12) being arranged so that each transmission rod ( 12a, 12c) has its first end fixed to the movable portion of the actuator (11b) and its second end attached to a first end of one of the two connecting rods (12b, 12d), the second end of each of two connecting rods being, in use, attached to a face of a test specimen (6) fixed to the frame (10 '), the first extrusions of the two connecting rods being further separated from each other by a non-zero distance D, one of the two connecting rods being aligned along a first test axis (D1) and the other being aligned along a second test axis (D2), the first and the second test axis (D1, D2) each forming a non-zero angle with the effort axis (A).

2. Mono-axial test machine (10) according to claim 1, characterized in that a spacer rod (13) maintains the first ends of the two connecting rods spaced apart from the distance D.

3. mono-axial test machine (10) according to claim 1 or 2, characterized in that the transmission rods force (12a, 12c) and connecting rods (12b, 12d) are coplanar.

4. Mono-axial testing machine (10) according to one of claims 1 to 4, characterized in that each connecting rod (12b, 12d) is composed of two parts (12b ', 12d', 12b ", 12d ") articulated to one another, a first portion (12b ', 12d') whose one end is articulated to a transmission rod, and a second portion (12b", 12d ") mounted to move in translation according to one of test axes (D1, D2) and attached, in use, to the specimen (6).

5. Single-axis test machine (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the first and second test axis (D1, D2) are substantially perpendicular to each other and each is inclined by one angle substantially equal to 45 ° with respect to the axis of effort (a).