Un boulon tendu se comporte comme un ressort : il s’allonge proportionnellement à la charge. Mesurer cet allongement, c’est mesurer la charge, sans devoir la déduire du couple.
- ✓ Relation élastique entre allongement et charge appliquée
- ✓ Le temps de vol augmente avec la longueur du boulon
- ✓ Lecture de référence sur boulon non chargé indispensable
- ✓ Validité limitée au domaine élastique du matériau
Le principe est celui du comportement élastique. Tant que le matériau reste dans son domaine élastique, l’allongement qu’il subit est proportionnel à la force qui le tend : en doublant la charge, l’allongement double, et en retirant la charge, le boulon revient à sa longueur initiale.
La méthode ultrasonore mesure cet allongement sans y toucher. Un transducteur posé sur la tête envoie une impulsion le long de l’axe de la tige, qui se réfléchit sur l’extrémité opposée et revient : le temps de vol dépend de la longueur parcourue, il augmente donc quand le boulon s’allonge.
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En comparant le temps de vol sur boulon non chargé avec celui après serrage, on obtient l’allongement. À partir de là, en connaissant la géométrie du boulon et les caractéristiques du matériau, on remonte à la charge appliquée. C’est la raison pour laquelle la lecture initiale, celle sur boulon non serré, est la condition sans laquelle la méthode ne fonctionne pas.
Ce qu’il faut connaître
| Donnée | À quoi elle sert |
|---|---|
| Lecture sur boulon non chargé | C’est la référence à partir de laquelle on obtient l’allongement |
| Longueur de serrage | La partie du boulon qui s’allonge effectivement |
| Section résistante | Convertit l’allongement en charge appliquée |
| Matériau du boulon | Détermine le comportement élastique et la vitesse acoustique |
| Température | Doit être compensée car elle altère le temps de vol |
Les limites de la méthode
La première limite est la proportionnalité : elle vaut dans le domaine élastique. Un boulon porté au-delà de la limite d’élasticité ne revient pas à sa longueur initiale, et la relation entre allongement et charge n’est plus celle sur laquelle le calcul se fonde.
La deuxième est l’accès : il faut une extrémité accessible, avec une surface plane et propre sur laquelle poser le transducteur. La troisième est la température, qui intervient à la fois en dilatant le matériau et en modifiant sa vitesse acoustique : c’est la raison de la compensation thermique.
Appareils de mesure
| Appareil | Emploi typique |
|---|---|
| Dakota BT1-DL MiniMax | Contrôle du serrage en atelier, avec datalogger |
| Dakota BT2-DL Max II | Version de table multicanaux |
| Dakota MultiMax | Surveillance continue à quatre canaux |
| DakMaster™ | Analyse des lectures et rapport de montage |
Questions fréquentes
Parce que le boulon s’allonge : l’impulsion doit parcourir une distance plus grande pour atteindre l’extrémité opposée et revenir, elle met donc plus de temps.
Non. La proportionnalité entre allongement et charge vaut dans le domaine élastique du matériau : au-delà de la limite d’élasticité, la relation sur laquelle se fonde le calcul n’est plus valable.
On ne peut pas obtenir l’allongement, car le terme de comparaison manque. La seule lecture après serrage ne fournit aucune information sur la charge appliquée.
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