LES EXPERTS : L’explication du phénomène

Q :  Qu’appelle-t-on le « phénomène de la vis vierge » ?

R :  L’expression « phénomène de la vis vierge » a été inventée par Rolf Steinbock au cours des recherches préliminaires sur les tensionneurs Superbolt. Afin d´obtenir la précontrainte désirée, un couple était appliqué aux tensionneurs Superbolt dans le but d´étirer les goujons-test. On mesurait leur longueur totale avant et après le test. (la loi de Hooke était utilisée pour calculer la charge). L´exploitation des données faisait apparaître des incohérences, les résultats donnaient des valeurs inexplicables. Lorsque l’on mesurait les goujons après le relâchement de la tension, un phénomène curieux était observé : les goujons-tests ne reprenaient pas toujours leur longueur totale d’origine, ce qui entraînait un taux d’erreur important (jusqu´à 34%).

Étrangement, cela ne se produisait que lors du tout premier étirement. Lors des tests suivants, les goujons retrouvaient toujours leur nouvelle longueur de référence. Cet apparent « allongement permanent » n’était pas causé par la plastification des matériaux puisque les tests étaient effectués avec des valeurs inférieures à leur limite d´élasticité. Des essais complémentaires ont montré que l’on rencontrait ce problème lorsque l’on fabriquait des goujons avec des matériaux pre-traités. Le phénomène n’a pas été observé avec les vis ayant subies le traitement thermique après l´usinage. On pense que le traitement thermique entraîne un durcissement rapide de l’extérieur de la barre. Le cœur est alors soumis à une compression extrême. Si l´on usine la couche externe pour utiliser l’assemblage dans un processus de fabrication, la pression est moins importante. Une tension externe appliquée sur le goujon fini permet de réorienter efficacement les grains (tout comme lorsqu’on démêle une chaîne).

Lorsque des mesures d’étirement importantes sont nécessaires sur les goujons usinés « vierges », pour des tests ou pour une utilisation sur le terrain, il est essentiel de les étirer une fois afin de redéfinir la longueur de base et de garantir des valeurs exactes. Le « phénomène de la vis vierge » est peu connu. C’est pourtant une variable importante à prendre en compte si l’on veut évaluer correctement allongement.

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