Essai de Fatigue et de Rupture sur Câble de Renfort de Pneu

Les câbles et les cordes utilisés pour le renforcement des pneus des véhicules à moteur font partie des applications en acier les plus exigeantes. Aussi fin qu'un cheveu humain, le câble doit pouvoir renforcer le pneu afin d'optimiser la résistance à des charges complexes en utilisation. Le câble peut fréquemment être endommagé par un impact, la fatigue ou la rupture.

Avec ces types de câble fin, le principal problème est lié à la finesse et à la dureté, qui rendent le serrage difficile. Sans technique d'attache appropriée, les concentrations de contraintes sur le bord des mordaches entraînent une rupture prématurée ou une rupture des mordaches. En outre, étant donné que le matériau présente une faible déformation lors de l'essai, l'utilisation d'un capteur de mesure de position classique n'est pas suffisante pour obtenir des données précises sur la déformation. Enfin, l'utilisation d'un extensomètre de contact peut générer des erreurs, provoquées notamment par un glissement des arêtes de couteau ou des points de concentration de contraintes.

Nous suggérons d'utiliser une machine de fatigue entièrement électrique ElectroPuls™ ou une machine de fatigue servohydraulique 8800 pour déterminer les propriétés en fatigue et à la rupture des câbles utilisés dans les renforts de pneumatiques. Avec des éprouvettes d'une telle finesse, et pour réussir des essais en fatigue, il est recommandé d'utiliser un capteur de force de petite capacité et des mâchoires de faible masse.

Dans ce cas spécifique, nous avons utilisé une machine de fatigue ElectroPuls E1000 équipée d'un capteur de force Dynacell™ à faible force et de mâchoires miniatures pour câble fin qui bloquent le câble sans concentration de contraintes. En outre, le codeur numérique optique du système ElectroPuls a été utilisé pour contrôler les données de position. Nos essais ont été réalisés avec succès entre 0,5 N et 1,5 N à des fréquences d'essai allant jusqu'à 80 Hz.

De plus, les éprouvettes utilisées pour les essais de rupture sont issues de sections plus épaisses du câble et ont été entaillées à l'aide d'un usinage par électro-érosion. Chaque éprouvette a ensuite été soumise à une fatigue à des fréquences supérieures à 20 Hz, tandis qu'une microscopie optique a été utilisée pour mesurer la propagation des fissures.