FR3057059A1 - MEASUREMENT INSTALLATION AND METHOD FOR MEASURING THE MECHANICAL RESISTANCE OF A HOLLOW BODY - Google Patents
MEASUREMENT INSTALLATION AND METHOD FOR MEASURING THE MECHANICAL RESISTANCE OF A HOLLOW BODY Download PDFInfo
- Publication number
- FR3057059A1 FR3057059A1 FR1659419A FR1659419A FR3057059A1 FR 3057059 A1 FR3057059 A1 FR 3057059A1 FR 1659419 A FR1659419 A FR 1659419A FR 1659419 A FR1659419 A FR 1659419A FR 3057059 A1 FR3057059 A1 FR 3057059A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- deformable
- hollow body
- measuring
- solid body
- hollow
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/02—Details
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/08—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N2203/0014—Type of force applied
- G01N2203/0016—Tensile or compressive
- G01N2203/0017—Tensile
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
- G01N2203/026—Specifications of the specimen
- G01N2203/0262—Shape of the specimen
- G01N2203/0274—Tubular or ring-shaped specimens
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
- G01N2203/04—Chucks, fixtures, jaws, holders or anvils
- G01N2203/0435—Chucks, fixtures, jaws, holders or anvils modifying the type of the force applied, e.g. the chuck transforms a compressive machine for applying a bending test
Abstract
La présente invention concerne une méthode et une installation de mesure (10) pour mesurer la résistance mécanique d'un corps creux présentant une paroi interne (15) et deux extrémités opposées (13, 11). L'installation de mesure comprenant : un corps déformable (26) introduit à l'intérieur dudit corps creux (12) ; deux éléments d'obturation (18, 24) destinés à être engagés respectivement à travers les deux extrémités opposées (13, 11) pour pouvoir maintenir ledit corps déformable (26) à l'intérieur dudit corps creux ; et, un dispositif de production d'effort (28) pour provoquer la déformation dudit corps déformable (26). Ledit corps déformable (26) est un corps solide. Ledit dispositif de production d'effort (28) entraîne lesdits deux éléments d'obturation (18, 24) pour venir comprimer ledit corps solide (26), tandis que ledit corps solide se déforme pour pouvoir exercer ladite pression sur ladite paroi interne (15).The present invention relates to a method and a measuring device (10) for measuring the mechanical strength of a hollow body having an inner wall (15) and two opposite ends (13, 11). The measuring installation comprising: a deformable body (26) inserted inside said hollow body (12); two closure elements (18, 24) intended to be engaged respectively through the two opposite ends (13, 11) to be able to maintain said deformable body (26) inside said hollow body; and, a force producing device (28) for causing deformation of said deformable body (26). The deformable body (26) is a solid body. Said force producing device (28) drives said two closure elements (18, 24) to compress said solid body (26), while said solid body deforms in order to exert said pressure on said inner wall (15). ).
Description
(54) La présente invention concerne une méthode et une installation de mesure (10) pour mesurer la résistance mécanique d'un corps creux présentant une paroi interne (15) et deux extrémités opposées (13, 11). L'installation de mesure comprenant: un corps déformable (26) introduit à l'intérieur dudit corps creux (12); deux éléments d'obturation (18, 24) destinés à être engagés respectivement à travers les deux extrémités opposées (13, 11) pour pouvoir maintenir ledit corps déformable (26) à l'intérieur dudit corps creux; et, un dispositif de production d'effort (28) pour provoquer la déformation dudit corps déformable (26). Ledit corps déformable (26) est un corps solide. Ledit dispositif de production d'effort (28) entraîne lesdits deux éléments d'obturation (18, 24) pour venir comprimer ledit corps solide (26), tandis que ledit corps solide se déforme pour pouvoir exercer ladite pression sur ladite paroi interne (15).(54) The present invention relates to a measuring method and installation (10) for measuring the mechanical resistance of a hollow body having an internal wall (15) and two opposite ends (13, 11). The measuring installation comprising: a deformable body (26) introduced inside said hollow body (12); two closure elements (18, 24) intended to be engaged respectively through the two opposite ends (13, 11) in order to be able to hold said deformable body (26) inside said hollow body; and, a force producing device (28) for causing the deformation of said deformable body (26). The deformable body (26) is a solid body. Said force producing device (28) drives said two shutter elements (18, 24) to compress said solid body (26), while said solid body deforms so as to be able to exert said pressure on said internal wall (15 ).
Installation de mesure et méthode pour mesurer la résistance mécanique d’un corps creuxMeasuring installation and method for measuring the mechanical resistance of a hollow body
La présente invention se rapporte à une installation de mesure et à une méthode pour mesurer la résistance mécanique d’un corps creux.The present invention relates to a measuring installation and to a method for measuring the mechanical resistance of a hollow body.
Un domaine d’application envisagé est notamment, mais non exclusivement, celui de la mesure de la résistance mécanique des tubes en matériau composite.One area of application envisaged is notably, but not exclusively, that of measuring the mechanical resistance of tubes made of composite material.
Des installations de mesure connues mettent en œuvre la pression hydraulique pour pouvoir tester la résistance mécanique des tubes en matériau composite et plus généralement des tubes réalisés dans un matériau polymère. Usuellement, on fournit un tronçon de tube, lequel présente une paroi interne et deux extrémités opposées ouvertes, et on vient obturer de manière étanche les deux extrémités grâce à deux éléments d’obturation pour pouvoir ensuite injecter sous pression un fluide à l’intérieur du tronçon de tube.Known measurement installations use hydraulic pressure in order to be able to test the mechanical resistance of the tubes of composite material and more generally of the tubes made of a polymer material. Usually, a section of tube is provided, which has an internal wall and two opposite open ends, and the two ends are sealed off by two obturation elements so that a fluid can then be injected under pressure inside the tube section.
Ainsi, grâce à une pompe hydraulique, par exemple une pompe à piston, on augmente progressivement la pression hydraulique à l’intérieur du tronçon de tube jusqu’à l’éclatement. À ce stade de l’éclatement, on relève la pression hydraulique fournie par la pompe. De la sorte, il est aisé de tester et de mesurer la résistance mécanique d’une pluralité d’échantillons de tube.Thus, thanks to a hydraulic pump, for example a piston pump, the hydraulic pressure inside the tube section is gradually increased until it bursts. At this stage of bursting, the hydraulic pressure supplied by the pump is noted. This makes it easy to test and measure the mechanical strength of a plurality of tube samples.
Toutefois, un inconvénient d’une telle méthode et de l’installation qui la met en œuvre, réside dans la faible cadence de réalisation des tests. En effet, dès que le tronçon de tube éclate, le fluide sous pression qu’il contient se répand avec une grande énergie cinétique à l’extérieur du tube éclaté et inonde au surplus l’environnement. Bien évidemment, la pompe hydraulique cesse de fonctionner dès lors que le tronçon de tube éclate. Néanmoins, il est nécessaire de prévoir un carénage de protection et un bac de récupération de fluide autour du tronçon de tube lors de l’essai, non seulement pour préserver les opérateurs, mais aussi pour éviter l’aspersion des équipements nécessaires à la mise en œuvre de l’installation de mesure. Un autre inconvénient aux mêmes conséquences, apparaît lorsque le corps creux se dilate fortement. En effet, dans ce cas les extrémités obturées ne sont plus étanches et les fuites sont alors inévitables.However, a drawback of such a method and of the installation which implements it lies in the low rate of performance of the tests. In fact, as soon as the tube section bursts, the pressurized fluid which it contains spreads with great kinetic energy outside the burst tube and also floods the environment. Obviously, the hydraulic pump stops working as soon as the tube section bursts. However, it is necessary to provide a protective fairing and a fluid recovery tank around the tube section during the test, not only to preserve the operators, but also to avoid the spraying of the equipment necessary for setting up measurement installation work. Another drawback with the same consequences appears when the hollow body expands strongly. Indeed, in this case the closed ends are no longer sealed and leaks are then inevitable.
Aussi, un problème qui se pose et que vise à résoudre la présente invention, est de fournir une méthode et une installation de mesure mettant en oeuvre la méthode, qui soit non seulement plus productive et par conséquent, plus économique, mais qui permette également de préserver les opérateurs et les équipements de mise en oeuvre.Also, a problem which arises and which the present invention aims to solve is to provide a method and a measuring installation implementing the method, which is not only more productive and therefore more economical, but which also makes it possible to Preserve operators and processing equipment.
Dans ce but, selon un premier objet, il est proposé une installation de mesure pour mesurer la résistance mécanique d’un corps creux présentant une îo paroi interne et deux extrémités opposées ouvertes, ladite installation de mesure comprenant : un corps déformable destiné à être introduit à l’intérieur dudit corps creux ; deux éléments d’obturation destinés à être engagés respectivement à travers lesdites deux extrémités opposées ouvertes dudit corps creux pour pouvoir maintenir ledit corps déformable à l’intérieur dudit corps creux ; et, un dispositif de production d’effort pour provoquer la déformation dudit corps déformable de manière à ce que ledit corps déformable déformé exerce une pression uniforme sur ladite paroi interne pour provoquer la déformation dudit corps creux, tandis que ledit dispositif de production d’effort enregistre une valeur d’intensité d’effort. Ledit corps déformable est un corps solide, et ledit dispositif de production d’effort est destiné à entraîner lesdits deux éléments d’obturation l’un vers l’autre pour venir comprimer axialement ledit corps solide, tandis que ledit corps solide se déforme radialement pour pouvoir exercer ladite pression uniforme sur ladite paroi interne dudit corps creux.To this end, according to a first object, a measuring installation is proposed for measuring the mechanical resistance of a hollow body having an internal wall and two opposite open ends, said measuring installation comprising: a deformable body intended to be introduced inside said hollow body; two closure elements intended to be engaged respectively through said two opposite open ends of said hollow body so as to be able to maintain said deformable body inside said hollow body; and, a force producing device for causing the deformation of said deformable body so that said deformed deformable body exerts a uniform pressure on said internal wall to cause deformation of said hollow body, while said force producing device records a value of intensity of effort. Said deformable body is a solid body, and said force-producing device is intended to drive said two obturation elements towards each other to compress said solid body axially, while said solid body deforms radially to being able to exert said uniform pressure on said internal wall of said hollow body.
Ainsi, une caractéristique de l’invention réside dans la mise en oeuvre d’un corps solide déformable et non plus d’un corps liquide. Partant, lorsque les deux éléments d’obturation sont entraînés l’un vers l’autre, ils exercent une pression axiale sur le corps solide déformable qui, conséquemment, s’expand radialement. Ce faisant, le corps solide déformé vient exercer une pression uniforme en tout point de la paroi interne du corps creux, pression qui s’exerce de l’intérieur vers l’extérieur dudit corps creux. De la sorte, en rapprochant plus encore l’un vers l’autre les éléments d’obturation, on augmente par la même la pression axiale sur le corps solide déformable, et partant, son amplitude d’expansion radiale. Finalement, L’expansion radiale du corps solide déformable provoque la déformation du corps creux et l’augmentation de sa circonférence, lequel corps creux vient à se détériorer et à éclater. Toutefois, lors de son éclatement, le corps solide déformable demeure intègre en un seul bloc. Aussi, il ne se répand pas à l’extérieur du corps creux comme le ferait un fluide hydraulique.Thus, a characteristic of the invention lies in the implementation of a deformable solid body and no longer of a liquid body. Consequently, when the two obturation elements are drawn towards each other, they exert an axial pressure on the deformable solid body which, consequently, expands radially. In doing so, the deformed solid body exerts a uniform pressure at all points of the internal wall of the hollow body, pressure which is exerted from the inside towards the outside of said hollow body. In this way, by bringing the sealing elements closer together, the axial pressure on the deformable solid body is increased by the same, and therefore its amplitude of radial expansion. Finally, the radial expansion of the deformable solid body causes the hollow body to deform and increase its circumference, which hollow body deteriorates and bursts. However, when it bursts, the deformable solid body remains intact in a single block. Also, it does not spread outside the hollow body as a hydraulic fluid would.
Lorsque le corps creux est un tube en matériau composite, et par conséquent un matériau polymère dans lequel sont noyées des fibres de io renfort, le tube tend alors à gonfler lorsque le corps solide s’expand radialement, puis certaines fibres se rompent en créant une zone plus fragile et la paroi du tube s’ouvre alors brutalement, libérant alors une partie du corps solide.When the hollow body is a tube made of composite material, and consequently a polymeric material in which fibers of reinforcement are embedded, the tube then tends to swell when the solid body expands radially, then certain fibers break, creating a more fragile area and the wall of the tube then suddenly opens, releasing part of the solid body.
Selon un mode de réalisation de l’invention particulièrement avantageux, 15 ledit corps solide déformable est réalisé dans un matériau élastomère. De la sorte, non seulement le corps solide demeure entre les deux éléments d’obturation dès après l’éclatement du corps creux, mais de surcroît, il reprend sa forme originelle lorsque les éléments d’obturation sont écartés l’un de l’autre. Aussi, le corps solide déformable peut être réutilisé pour un nouvel essai et partant, le coût des essais est limité.According to a particularly advantageous embodiment of the invention, said deformable solid body is made of an elastomeric material. In this way, not only does the solid body remain between the two obturation elements as soon as the hollow body burst, but moreover, it resumes its original shape when the obturation elements are separated from one another . Also, the deformable solid body can be reused for a new test and therefore the cost of the tests is limited.
En outre, et de façon particulièrement avantageuse, ledit corps solide déformable est incompressible. Aussi, son coefficient de Poisson, caractéristique de la déformation des corps élastiques, est voisin de 0,5. Partant, la contraction volumique du corps solide provoquée par le rapprochement des deux éléments d’obturation, se traduit par une expansion volumique de même amplitude.In addition, and in a particularly advantageous manner, said deformable solid body is incompressible. Also, its Poisson's ratio, characteristic of the deformation of elastic bodies, is close to 0.5. Consequently, the volume contraction of the solid body caused by the bringing together of the two obturation elements, results in a volume expansion of the same amplitude.
Préférentiellement, ledit corps solide déformable est réalisé dans un matériau élastomère. Par exemple, la dureté du matériau est de 70 Shore A. Des caoutchoucs naturels, présentant une dureté équivalente peuvent par exemple être mis en oeuvre. On recherchera a déterminer le module de compressibilité de manière à avoir une valeur élevée, pouvant être comprise entre 5000 et 9000 MPa. Cette valeur peut être déterminée avant l’essai dans un environnement indéformable.Preferably, said deformable solid body is made of an elastomeric material. For example, the hardness of the material is 70 Shore A. Natural rubbers, having an equivalent hardness can for example be used. We will seek to determine the compressibility modulus so as to have a high value, which can be between 5000 and 9000 MPa. This value can be determined before the test in a non-deformable environment.
Selon un mode de réalisation de l’invention préféré, ledit corps solide déformable est un cylindre circulaire droit. La géométrie d’un tel corps solide est bien évidemment adaptée à des corps creux de géométrie correspondante c’est-à-dire, cylindrique de révolution. Aussi, on choisit de préférence un cylindre circulaire droit dont le diamètre externe est sensiblement égal, aux jeux fonctionnels près, au diamètre interne du corps creux.According to an embodiment of the preferred invention, said deformable solid body is a straight circular cylinder. The geometry of such a solid body is obviously adapted to hollow bodies of corresponding geometry, that is to say, cylindrical of revolution. Also, a straight circular cylinder is preferably chosen, the external diameter of which is substantially equal, apart from the functional clearances, to the internal diameter of the hollow body.
En outre, lesdits deux éléments d’obturation sont de symétrie cylindrique îo droite à directrice circulaire. De la sorte, ils viennent obturer entièrement et respectivement l’espace des extrémités ouvertes du corps creux. Partant, le corps solide ne peut venir s’étendre en dehors de la cavité formée par la paroi interne du corps creux et les deux éléments d’obturation, pour s’en échapper.In addition, said two obturation elements are of right-hand cylindrical symmetry with circular director. In this way, they completely and respectively seal the space of the open ends of the hollow body. Consequently, the solid body cannot come to extend outside the cavity formed by the internal wall of the hollow body and the two obturation elements, in order to escape therefrom.
Selon une caractéristique avantageuse, l’un desdits deux éléments 15 d’obturation présente un épaulement pour recevoir ledit corps creux en appui. De la sorte, l’autre desdits deux éléments d’obturation forment alors piston à l’intérieur du corps creux pour venir comprimer le corps solide déformable, tandis que le corps creux demeure axialement en position fixe ; et il est libre de se déformer radialement jusqu’aux extrémités.According to an advantageous characteristic, one of said two closure elements 15 has a shoulder for receiving said hollow body in abutment. In this way, the other of said two closure elements then form a piston inside the hollow body to compress the deformable solid body, while the hollow body remains axially in a fixed position; and it's free to deform radially to the ends.
Préférentiellement, ledit dispositif de production d’effort est un dynamomètre. Il vient donc imprimé un mouvement de rapprochement des deux éléments d’obturation tandis qu’il enregistre les efforts qui en retour viennent s’exercer sur lui par la compression du solide déformable. Un tel dynamomètre s’apparente plus précisément à un œdomètre, travaillant par construction en compression.Preferably, said effort producing device is a dynamometer. It therefore comes in the form of a movement of approximation of the two obturation elements while it records the forces which in return come to be exerted on it by the compression of the deformable solid. Such a dynamometer is more similar to an oedometer, working by construction in compression.
Selon un autre objet, il est proposé une installation de mesure pour mesurer la résistance mécanique d’un corps creux présentant une paroi interne et deux extrémités opposées ouvertes, ladite méthode de mesure étant du type comprenant les étapes suivantes : on fournit un corps déformable ; on introduit ledit corps déformable à l’intérieur dudit corps creux ; on engage deux éléments d’obturation respectivement à travers lesdites deux extrémités opposées ouvertes dudit corps creux pour pouvoir maintenir ledit corps déformable à l’intérieur dudit corps creux ; et, on exerce un effort de façon à provoquer la déformation dudit corps déformable de manière à ce que ledit corps déformable déformé exerce une pression uniforme sur ladite paroi interne pour provoquer la déformation dudit corps creux, tandis qu’on enregistre une valeur d’intensité d’effort. Ledit corps déformable est un corps solide, et on entraîne lesdits deux éléments d’obturation l’un vers l’autre pour venir comprimer axialement ledit corps solide, tandis que ledit corps solide se déforme radialement pour pouvoir exercer ladite pression uniforme sur ladite paroi dudit corps creux.According to another object, a measuring installation is proposed for measuring the mechanical resistance of a hollow body having an internal wall and two opposite open ends, said measuring method being of the type comprising the following steps: a deformable body is provided; introducing said deformable body inside said hollow body; two shutter elements are engaged respectively through said two opposite open ends of said hollow body in order to be able to maintain said deformable body inside said hollow body; and, a force is exerted so as to cause the deformation of said deformable body so that said deformed deformable body exerts a uniform pressure on said internal wall to cause deformation of said hollow body, while an intensity value is recorded of effort. Said deformable body is a solid body, and said two shutter elements are driven towards one another to compress said solid body axially, while said solid body is deformed radially so as to be able to exert said uniform pressure on said wall of said hollow body.
io Une telle méthode présente tous les avantages décrits ci-dessus au droit de l’installation qui la met en oeuvre.io Such a method has all the advantages described above in the law of the installation which implements it.
Aussi, avantageusement, on fournit un corps déformable réalisé en élastomère.Also, advantageously, there is provided a deformable body made of elastomer.
D’autres particularités et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description faite ci-après d’un mode de réalisation particulier de l’invention, donné à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels :Other particularities and advantages of the invention will emerge on reading the description given below of a particular embodiment of the invention, given by way of indication but not limitation, with reference to the appended drawings in which:
- la Figure 1 est une vue schématique de l’installation de mesure conforme à l’invention ;- Figure 1 is a schematic view of the measuring installation according to the invention;
- la Figure 2 est graphe obtenu grâce à l’installation représentée sur la- Figure 2 is a graph obtained thanks to the installation shown on the
Figure 1 ; et,Figure 1 ; and,
- la Figure 3 est un organigramme de mise en oeuvre de la méthode de mesure selon l’invention.- Figure 3 is a flowchart for implementing the measurement method according to the invention.
La Figure 1 illustre une installation de mesure 10 permettant de mesurer la résistance mécanique d’un corps creux et en l’espèce, d’une portion de tube 12 de symétrie cylindrique droite à courbe directrice circulaire et d’axe de symétrie A. La portion de tube 12 présente deux extrémités opposées ouvertes, une extrémité supérieure 11 et une extrémité inférieure 13, ainsi qu’une paroi interne 15.FIG. 1 illustrates a measuring installation 10 making it possible to measure the mechanical resistance of a hollow body and in this case, of a portion of tube 12 of straight cylindrical symmetry with circular directing curve and axis of symmetry A. The tube portion 12 has two opposite open ends, an upper end 11 and a lower end 13, as well as an internal wall 15.
En l’espèce, la portion de tube 12 est réalisé dans un matériau composite fabriqué par enroulement filamentaire avec un arrangement précis des fibres imprégnées de résine polymérisable. L’enroulement filamentaire peut être réalisé de manière hélicoïdale. La résine est ici une résine thermodurcissable, par exemple une résine époxyde. Bien entendu, le tube peut également être réalisé au moyen d’une résine thermoplastique. La portions de tube 12 présente ici un diamètre de 120 mm, et l’épaisseur de sa paroi est de l’ordre deIn this case, the tube portion 12 is made of a composite material produced by filament winding with a precise arrangement of the fibers impregnated with polymerizable resin. The filament winding can be carried out helically. The resin here is a thermosetting resin, for example an epoxy resin. Of course, the tube can also be produced using a thermoplastic resin. The tube portions 12 here have a diameter of 120 mm, and the thickness of its wall is of the order of
3 mm. En l’espèce, la longueur de la portion de tube 12 à tester est de 150 mm.3 mm. In this case, the length of the portion of tube 12 to be tested is 150 mm.
L’installation de mesure 10 vise à pouvoir tester la résistance mécanique de ces tubes composites notamment.The measurement installation 10 aims to be able to test the mechanical resistance of these composite tubes in particular.
L’installation de mesure 10 présente une embase 14 surmontée d’un îo portique 16 dont elle est solidaire. Le portique 16 présente une traverse 17 sensiblement parallèle à l’embase 14. L’embase 14 supporte un premier élément d’obturation 18 de symétrie circulaire. Ce premier élément d’obturation 18 présente une partie centrale en saillie 20 définissant un épaulement 22. La partie centrale en saillie 20, présente une symétrie cylindrique de révolution, et elle vient obturer l’extrémité inférieure ouverte 13 de la portion de tube 12, tandis que le bord inférieur de la portion de tube 12 prend appui sur l’épaulement 22.The measuring installation 10 has a base 14 surmounted by a gantry 16 which it is integral with. The gantry 16 has a cross member 17 substantially parallel to the base 14. The base 14 supports a first shutter element 18 of circular symmetry. This first obturation element 18 has a projecting central part 20 defining a shoulder 22. The projecting central part 20 has a cylindrical symmetry of revolution, and it seals the open lower end 13 of the tube portion 12, while the lower edge of the tube portion 12 bears on the shoulder 22.
Ainsi, la portion de tube 12 s’étend verticalement, soit perpendiculairement à l’embase 14 et son extrémité supérieure 11 est refermée au moyen d’un second élément d’obturation 24, après qu’un corps solide déformable cylindrique 26, et non compressible, a été inséré à l’intérieur de la portion de tube 12. Ainsi qu’on l’expliquera ci-après, le corps solide déformable cylindrique 26 peut être inséré à l’intérieur de la portion de tube 12 avant d’emmancher la partie centrale en saillie 20 et l’extrémité inférieure ouverte 13.Thus, the tube portion 12 extends vertically, ie perpendicular to the base 14 and its upper end 11 is closed by means of a second closure element 24, after a deformable cylindrical solid body 26, and not compressible, has been inserted inside the tube portion 12. As will be explained below, the cylindrical deformable solid body 26 can be inserted inside the tube portion 12 before fitting the central projecting part 20 and the open lower end 13.
Le second élément d’obturation 24, de symétrie cylindrique circulaire, présente un diamètre sensiblement égal au diamètre intérieur de la portion de tube 12, au jeu fonctionnel près. Partant, le second élément d’obturation 24 vient s’appuyer axialement sur le corps solide déformable 26. Il est alors apte à former piston à l’intérieur de la portion de tube 12, comme on l’expliquera ci30 après.The second obturation element 24, of circular cylindrical symmetry, has a diameter substantially equal to the inside diameter of the tube portion 12, apart from the functional clearance. Consequently, the second obturation element 24 comes to bear axially on the deformable solid body 26. It is then able to form a piston inside the tube portion 12, as will be explained below.
Le corps solide déformable cylindrique 26 est formé dans un matériau élastomère d’une dureté 70 Shore A. Le matériau élastomère est ici un polyuréthane et il présente un coefficient de poisson voisin de 0,5 et est, par conséquent, incompressible. Il est cependant élastiquement déformable, et son module de compressibilité est compris entre 5000 et 9000 MPa.The cylindrical deformable solid body 26 is formed from an elastomeric material with a hardness of 70 Shore A. The elastomeric material is here a polyurethane and it has a fish coefficient close to 0.5 and is therefore incompressible. However, it is elastically deformable, and its compressibility module is between 5000 and 9000 MPa.
Conformément à l’exemple présenté sur la Figure 1, le corps solide déformable 26 présente un diamètre de 118 mm et une hauteur de 120 mm.According to the example shown in Figure 1, the deformable solid body 26 has a diameter of 118 mm and a height of 120 mm.
L’installation de mesure 10 comprend en outre un dispositif de production d’effort 28 monté solidairement sur la traverse 17. Le dispositif de production d’effort 28 comprend un vérin hydraulique 30 et une jauge de contrainte 32, installée entre le vérin hydraulique 30 et la traverse 17.The measurement installation 10 further comprises a force production device 28 mounted integrally on the cross member 17. The force production device 28 comprises a hydraulic cylinder 30 and a strain gauge 32, installed between the hydraulic cylinder 30 and crosses it 17.
îo Le vérin hydraulique 30 et la jauge de contrainte 32 sont reliés à un boîtier d’enregistrement et de visualisation 34. Ce dernier permet d’enregistrer et d’afficher l’amplitude du déplacement longitudinal du vérin hydraulique 30 et simultanément la contrainte exercée sur ledit vérin hydraulique 30. Le boîtier d’enregistrement et de visualisation 34 inclut également les organes de commande du vérin hydraulique 30. Ces derniers peuvent être automatiques ou semi-automatiques comme on l’expliquera ci-après.îo The hydraulic cylinder 30 and the strain gauge 32 are connected to a recording and display unit 34. The latter makes it possible to record and display the amplitude of the longitudinal displacement of the hydraulic cylinder 30 and simultaneously the stress exerted on said hydraulic cylinder 30. The recording and display unit 34 also includes the control members of the hydraulic cylinder 30. These can be automatic or semi-automatic as will be explained below.
Ainsi, après avoir décrit les éléments structurels de l’installation de mesure 10 conforme à l’invention, on décrira en référence à la Figure 3, les différentes étapes de la méthode qu’elle permet de mettre en oeuvre.Thus, after having described the structural elements of the measuring installation 10 according to the invention, there will be described with reference to FIG. 3, the different stages of the method which it makes it possible to implement.
Ainsi, selon une première étape 38, on fournit le corps solide déformable cylindrique 26 de révolution, réalisé dans un matériau en élastomère présentant un module de compressibilité connu. Ses dimensions, sont déterminées, comme indiqué ci-dessus, par la géométrie de la portion de tube 12 à tester.Thus, according to a first step 38, the cylindrical deformable solid body 26 of revolution is provided, made of an elastomer material having a known compressibility module. Its dimensions are determined, as indicated above, by the geometry of the tube portion 12 to be tested.
Selon une deuxième étape 40, on engage le corps solide déformable cylindrique 26 à l’intérieur de la portion de tube 12, puis on engage les deux éléments d’obturation 18, 24 respectivement à travers les deux extrémités opposées ouvertes 11, 13, lesquels éléments d’obturation 18, 24 viennent en contact avec le corps solide déformable cylindrique 26. Comme décrit ci30 dessus, le second élément d’obturation 24 s’appuie axialement sur le corps solide déformable 26 en formant piston à l’intérieur de la portion de tube 12, tandis que le bord inférieur de la portion de tube 12 prend appui sur l’épaulement 22. Autrement dit, le second élément d’obturation 24 est libre en translation par rapport à la portion de tube 12, tandis qu’elle est en prise dans le premier élément d’obturation 18.According to a second step 40, the cylindrical deformable solid body 26 is engaged inside the tube portion 12, then the two closure elements 18, 24 are engaged respectively through the two opposite open ends 11, 13, which closure elements 18, 24 come into contact with the cylindrical deformable solid body 26. As described above, the second closure element 24 rests axially on the deformable solid body 26 by forming a piston inside the portion tube 12, while the lower edge of the tube portion 12 bears on the shoulder 22. In other words, the second closure element 24 is free in translation relative to the tube portion 12, while it is engaged in the first obturation element 18.
Selon une troisième étape 42, l’ensemble ainsi formé au cours de la deuxième étape 40 est alors installé, l’élément d’obturation 18, inférieur, en appui sur l’embase 14 et l’élément d’obturation 24, supérieur, sous le vérin hydraulique 30.According to a third step 42, the assembly thus formed during the second step 40 is then installed, the shutter element 18, lower, bearing on the base 14 and the shutter element 24, upper, under the hydraulic cylinder 30.
Puis, dans une quatrième étape 44, on commande l’actionnement du vérin hydraulique 30 tout en enregistrant grâce au boîtier d’enregistrement et îo de visualisation 34, l’amplitude de mouvement du vérin hydraulique 30 et la valeur d’effort donnée par la jauge de contrainte 32. Ainsi, on entraîne l’élément d’obturation supérieur 24 vers l’élément d’obturation inférieure 18 tout en comprimant axialement selon l’axe de symétrie A, le corps solide déformable cylindrique 26. Ce faisant, le corps solide déformable cylindriqueThen, in a fourth step 44, the actuation of the hydraulic cylinder 30 is controlled while recording, thanks to the recording and display unit 34, the amplitude of movement of the hydraulic cylinder 30 and the force value given by the strain gauge 32. Thus, the upper closure element 24 is driven towards the lower closure element 18 while compressing axially along the axis of symmetry A, the cylindrical deformable solid body 26. In doing so, the body deformable cylindrical solid
26 se déforme radialement et il exerce alors une pression uniforme sur la paroi de la portion de tube 12. Cette pression s’exerce également radialement vers l’extérieur à l’opposé de l’axe de symétrie A, sur la portion de tube 12. Ce dernier tend alors à se déformer, à volume constant et plus précisément, à gonfler.26 deforms radially and it then exerts a uniform pressure on the wall of the tube portion 12. This pressure is also exerted radially outwards opposite the axis of symmetry A, on the tube portion 12 The latter then tends to deform, at constant volume and more precisely, to swell.
On observera que la pression s’exerce avec une même intensité en tout point de la paroi interne 15, tant à équidistance des extrémités opposées ouvertes 11, 13, qu’au niveau de ces extrémités 11, 13. Partant, la portion de tube 12 subit des contraintes uniformes de symétrie cylindrique.It will be observed that the pressure is exerted with the same intensity at any point of the internal wall 15, both equidistant from the opposite open ends 11, 13, and at these ends 11, 13. Consequently, the portion of tube 12 undergoes uniform constraints of cylindrical symmetry.
En outre, durant cette quatrième étape 44, tant que l’amplitude du mouvement du vérin hydraulique 30 s’accroît et que la valeur de contrainte fournie par la jauge de contrainte 32 est supérieure à la valeur précédente, dans une épreuve de test 46, alors le vérin hydraulique 30 continu d’être actionné selon la quatrième étape 44.Furthermore, during this fourth step 44, as long as the amplitude of the movement of the hydraulic cylinder 30 increases and the stress value supplied by the stress gauge 32 is greater than the previous value, in a test test 46, then the hydraulic cylinder 30 continues to be actuated according to the fourth step 44.
En revanche, dès que la valeur de contrainte fournie par la jauge de contrainte 32 est inférieure à celle de la valeur précédente, alors que le vérin hydraulique 30 poursuit sa course, le vérin hydraulique 30 est commandé de façon à poursuivre sa course selon une amplitude finale donnée pour ensuite être porté à l’arrêt. Le programme de mesures est alors stoppé et les résultats sont affichés selon une étape d’affichage 48.On the other hand, as soon as the stress value supplied by the stress gauge 32 is lower than that of the previous value, while the hydraulic cylinder 30 continues its stroke, the hydraulic cylinder 30 is controlled so as to continue its stroke according to an amplitude final given and then brought to a standstill. The measurement program is then stopped and the results are displayed according to a display step 48.
On se reportera alors sur le graphe de la Figure 2, illustrant les résultats des mesures enregistrées grâce au boîtier d’enregistrement et de visualisation 34, pour deux échantillons de portion de tube.Reference will then be made to the graph in FIG. 2, illustrating the results of the measurements recorded using the recording and display unit 34, for two samples of tube portion.
Ainsi, le graphe 50 représenté sur la Figure 2, montrant en abscisses l’amplitude du mouvement du vérin hydraulique 30 et en ordonnées les valeurs d’efforts fournis par la jauge de contrainte 32, présente deux courbes une première 52 et une seconde 53. La première courbe 52, correspondant à îo l’échantillon de la portion de tube 12 décrite ci-dessus, montre une phase élastique 54 durant laquelle le corps solide déformable cylindrique 26 est comprimé axialement, et un sommet 56 à l’instant où la portion de tube 12 se déstructure et se fend. Les valeurs d’efforts fournis par la jauge de contrainte chutent alors brutalement bien que le vérin hydraulique 30 poursuive sa course selon l’amplitude finale.Thus, the graph 50 represented in FIG. 2, showing on the abscissa the amplitude of the movement of the hydraulic cylinder 30 and on the ordinate the values of forces supplied by the strain gauge 32, presents two curves, a first 52 and a second 53. The first curve 52, corresponding to the sample of the tube portion 12 described above, shows an elastic phase 54 during which the cylindrical deformable solid body 26 is compressed axially, and an apex 56 at the moment when the portion of tube 12 deconstructs and splits. The force values supplied by the strain gauge then drop suddenly although the hydraulic cylinder 30 continues its stroke according to the final amplitude.
La courbe 52 vient alors caractériser la résistance mécanique de la portion de tube 12. Plus les coordonnées du sommet 56 (X1, p°) sont élevées, plus la portion de tube 12 est résistante.The curve 52 then characterizes the mechanical resistance of the tube portion 12. The higher the coordinates of the vertex 56 (X1, p °), the more resistant the tube portion 12.
La seconde courbe 53 montre les résultats de mesures réalisées sur un 20 autre type d’échantillon de portion de tube. La courbe 53 est de forme générale sigmoïdale, et elle présente alors trois phases distinctes. Une première phase élastique 58 dans laquelle la déformation du corps solide déformable cylindrique 26 est importante en regard de la force de rappel qu’il induit. Une deuxième phase élastique 60 dans laquelle la force de rappel induit par sa déformation s’accroît substantiellement. Et une troisième phase élastique 62 sensiblement asymptotique, où la force de rappel diminue par rapport à la deuxième phase.The second curve 53 shows the results of measurements carried out on another type of tube portion sample. Curve 53 is of generally sigmoidal shape, and it then has three distinct phases. A first elastic phase 58 in which the deformation of the cylindrical deformable solid body 26 is significant with regard to the restoring force which it induces. A second elastic phase 60 in which the restoring force induced by its deformation increases substantially. And a third elastic phase 62 which is substantially asymptotic, where the restoring force decreases compared to the second phase.
La courbe 53 est alors également caractéristique de la résistance mécanique de la portion de tube.The curve 53 is then also characteristic of the mechanical strength of the tube portion.
Après traitement des résultats par le biais de résolutions analytiques ou numériques, on remonte aux caractéristiques mécaniques anisotropes du composite étudié qui intègre alors les éléments du processus de fabrication.After processing the results through analytical or numerical resolutions, we go back to the anisotropic mechanical characteristics of the composite studied, which then integrates the elements of the manufacturing process.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1659419A FR3057059A1 (en) | 2016-09-30 | 2016-09-30 | MEASUREMENT INSTALLATION AND METHOD FOR MEASURING THE MECHANICAL RESISTANCE OF A HOLLOW BODY |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1659419A FR3057059A1 (en) | 2016-09-30 | 2016-09-30 | MEASUREMENT INSTALLATION AND METHOD FOR MEASURING THE MECHANICAL RESISTANCE OF A HOLLOW BODY |
| FR1659419 | 2016-09-30 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3057059A1 true FR3057059A1 (en) | 2018-04-06 |
Family
ID=57485737
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR1659419A Withdrawn FR3057059A1 (en) | 2016-09-30 | 2016-09-30 | MEASUREMENT INSTALLATION AND METHOD FOR MEASURING THE MECHANICAL RESISTANCE OF A HOLLOW BODY |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR3057059A1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3082308A1 (en) * | 2018-06-11 | 2019-12-13 | Centre Technique Des Industries Mecaniques | APPARATUS FOR MEASURING THE MECHANICAL RESISTANCE OF A HOLLOW BODY |
| FR3101421A1 (en) * | 2019-09-26 | 2021-04-02 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Device for applying a differential bi-axial load to a sample |
| FR3104702A1 (en) * | 2019-12-11 | 2021-06-18 | Centre Technique des Industries Mécaniques | Apparatus for measuring the resistance of a hollow body to compression |
| WO2023233356A1 (en) * | 2022-06-02 | 2023-12-07 | Hydro Extrusion USA, LLC | A flare testing arrangement |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20010037687A1 (en) * | 2000-02-25 | 2001-11-08 | Brovold Thomas E. | Compact hollow cylinder tensile tester |
| JP2003021585A (en) * | 2001-07-05 | 2003-01-24 | Denso Corp | Cylindrical member inspecting method |
| CN105092375A (en) * | 2015-07-20 | 2015-11-25 | 北京理工大学 | Internal-pressure-cylinder pressure testing method and system |
-
2016
- 2016-09-30 FR FR1659419A patent/FR3057059A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20010037687A1 (en) * | 2000-02-25 | 2001-11-08 | Brovold Thomas E. | Compact hollow cylinder tensile tester |
| JP2003021585A (en) * | 2001-07-05 | 2003-01-24 | Denso Corp | Cylindrical member inspecting method |
| CN105092375A (en) * | 2015-07-20 | 2015-11-25 | 北京理工大学 | Internal-pressure-cylinder pressure testing method and system |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3082308A1 (en) * | 2018-06-11 | 2019-12-13 | Centre Technique Des Industries Mecaniques | APPARATUS FOR MEASURING THE MECHANICAL RESISTANCE OF A HOLLOW BODY |
| FR3101421A1 (en) * | 2019-09-26 | 2021-04-02 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Device for applying a differential bi-axial load to a sample |
| FR3104702A1 (en) * | 2019-12-11 | 2021-06-18 | Centre Technique des Industries Mécaniques | Apparatus for measuring the resistance of a hollow body to compression |
| WO2023233356A1 (en) * | 2022-06-02 | 2023-12-07 | Hydro Extrusion USA, LLC | A flare testing arrangement |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FR3057059A1 (en) | MEASUREMENT INSTALLATION AND METHOD FOR MEASURING THE MECHANICAL RESISTANCE OF A HOLLOW BODY | |
| EP3025060B1 (en) | Sealing device for piston | |
| EP0349422B1 (en) | Cell for performing triaxial stress tests on a rock sample, and test method using such a cell | |
| FR3007494A1 (en) | FLEXIBLE CONDUIT CONNECTION TIP, FLEXIBLE DRIVING AND METHOD THEREOF | |
| FR2998662B1 (en) | DEVICE FOR DEFORMATION MEASUREMENT AND IMPLANTATION OF SUCH A DEVICE IN AN ELEMENT | |
| WO2006030012A1 (en) | Sealing device for sealing a well or a pipeline | |
| EP2313757B1 (en) | Test machine for applying uniform internal pressure on a tube | |
| EP2935759B1 (en) | Method for checking a screwing state of a tubular threaded seal | |
| FR2621097A1 (en) | PROCESS FOR MANUFACTURING TERMINALS THREADED ON TUBES PRODUCED AT THE A.P.I. STANDARDS AND THREADED CONNECTION FOR TUBES PRODUCED TO A.P.I. STANDARDS | |
| EP1226417A1 (en) | Method and device for in situ triaxial test | |
| EP0874947B1 (en) | Core sampling method and core sampler therefor | |
| EP3347689A1 (en) | Pressure test plug for improved tubular threaded component | |
| FR2916041A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR MONITORING THE DEFORMATION OF A METALLIC PART, IN PARTICULAR FOR THE REDRESSING OF A METAL PIECE | |
| WO2008148944A1 (en) | Device for sealing off a well and a pipe and a fitting method | |
| FR2890740A1 (en) | METHOD FOR PRESSING A THREADED COMPONENT | |
| FR3019296A1 (en) | TEST MACHINE FOR APPLYING INTERNAL PRESSURE TO A SMALL DIAMETER TUBE | |
| FR3104702A1 (en) | Apparatus for measuring the resistance of a hollow body to compression | |
| FR3082308A1 (en) | APPARATUS FOR MEASURING THE MECHANICAL RESISTANCE OF A HOLLOW BODY | |
| EP0257455A1 (en) | Sealing head for use in a hydraulic tube testing apparatus | |
| EP2870453A1 (en) | System for analysing the deformation of a tube | |
| FR2894280A1 (en) | Inflatable packer for closing e.g. oil well, has annular skirt with wall that is pierced with opening holes, and material of sleeve masking sleeve to cover outer face and inner face while closing holes | |
| WO2023156284A1 (en) | Test device and method for measuring tribological properties | |
| FR2700613A1 (en) | Compression testing system for tube samples | |
| EP0026682B1 (en) | Hydraulic dynamometer | |
| FR2535812A1 (en) | Static leaktightness device and hydraulic test apparatus using such a device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 2 |
|
| PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20180406 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 3 |
|
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20200910 |