Compression triaxiale

Le principe de ce dispositif est de pouvoir solliciter en compression, un échantillon cubique selon trois directions ainsi que l'illustre la figure 2.3.1.

Figure 2.3.1: Boîte triaxiale, les trois directions sont indépendantes (à gauche) ; mesures possibles par ce dispositif (à droite)

Grâce à une conception spécifique au dispositif, les sollicitations appliquées suivant ces trois directions sont indépendantes les unes des autres. Ces sollicitations peuvent être de nature variée : des déplacements, des vitesses de déplacements et/ou des efforts. Les mesures concernent les mêmes quantités, mais mises sous la forme de déformations, de vitesses de déformations et de contraintes. Ces mesures sont utilisées pour exprimer l'état de contraintes en fonction de l'état de déformations et/ou de l'état des vitesses de déformations. Cette fonction a pour but de relater les mécanismes de densification. La particularité de ce dispositif est de pouvoir différencier les influences des sollicitations selon la direction dans laquelle elles sont appliquées. Cette expérience, notamment utilisée pour la caractérisation des sables, est transposée pour la métallurgie des poudres. Shima & al. [SKMK97] et Brown & al. [BAC94] ont mis en uvre un dispositif similaire, qui comporte quelques restrictions à l'indépendance complète des directions de sollicitations. En particulier, Shima & al. [SKMK97] ont, grâce à ces essais, mis en évidence l'importance simultanée des trois invariants de l'état de contraintes (p, q, $\theta$) pour décrire la limite entre le comportement réversible et le comportement irréversible de poudres de fer. En outre, ce même dispositif a permis à Kotera & al. [KSKM97] de mettre en lumière une direction matérielle privilégiée au cours de l'évolution du comportement d'une poudre de fer. Ceci correspond à une comportement mécanique anisotrope dont la prise en compte pourrait amener une plus grande précision dans la modélisation du comportement des poudres. Le principe de ce dispositif donne accès à l'ensemble des états de contraintes en compression. De plus, il est possible, en théorie, de suivre les chemins de contraintes les plus divers. Cependant, la réalisation technologique de tels dispositifs ne permet pas d'allier en même temps de haut niveaux de contraintes, une totale indépendance des sollicitations dans les trois directions et une bonne précision pour caractériser fidèlement le comportement mécanique. L'une des raisons de cette incompatibilité est le frottement entre les différents plans de compression de la poudre. Par ailleurs, le frottement avec la poudre ne permet pas d'assurer la totale homogénéïté de l'échantillon tant au niveau des déformations que des contraintes.