Qu’est-ce que le stress résiduel ?

La contrainte résiduelle est une contrainte interne auto-équilibrée qui existe dans un matériau sans qu'aucune charge externe ne lui soit appliquée. Cela peut résulter de divers processus tels que les techniques de fabrication, le traitement thermique, la déformation plastique, les transformations de phase et les dommages mécaniques. Les contraintes résiduelles peuvent être classées comme macroscopiques ou microscopiques. Les contraintes résiduelles macroscopiques sont celles qui varient significativement sur des distances importantes par rapport à la granulométrie du matériau, tandis que les contraintes résiduelles microscopiques sont celles qui varient significativement sur des distances comparables à la granulométrie.

Les contraintes résiduelles peuvent avoir des effets significatifs sur les propriétés et les performances des matériaux. Ils peuvent affecter la résistance, la ductilité, la résistance à la fatigue, la résistance à la corrosion et la stabilité dimensionnelle du matériau. Dans certains cas, les contraintes résiduelles peuvent être bénéfiques, comme dans le cas du béton précontraint, où les contraintes résiduelles de compression peuvent améliorer la résistance du matériau. Cependant, dans d'autres cas, les contraintes résiduelles peuvent être préjudiciables, comme dans le cas de structures soudées, où les contraintes de traction résiduelles peuvent conduire à des fissures et à des ruptures.

Il existe différentes méthodes pour mesurer les contraintes résiduelles, telles que la diffraction des rayons X, la diffraction des neutrons et les techniques de forage de trous. Ces techniques fournissent des informations précieuses sur l'ampleur, la distribution et la profondeur des contraintes résiduelles au sein d'un matériau. La gestion et le contrôle des contraintes résiduelles constituent un aspect important de l’ingénierie et de la conception des matériaux, car ils peuvent contribuer à améliorer les performances et la sécurité des matériaux et des composants.