L'essai Charpy...

Directeur général des Forges et Aciéries de la Marine et d'Homécourt, Georges Charpy fut nommé professeur à l'Ecole des mines en 1920. 

Il poursuivit ses recherches au laboratoire des Forges de l'Adour. Il inventa un essai de résistance des matériaux qui porte son nom et qui est toujours pratiqué quotidiennement dans le monde entier.

Voici un texte qui est consacré à cet essai :


L'essai Charpy ou « dessine-moi un mouton » texte d'André PINEAU professeur à l'Ecole des Mines de Paris, membre de l'Académie des Technologies "L'essai Charpy a pour but de déterminer la résistance aux chocs des matériaux. Il permet de mesurer leur résilience. Il consiste à rompre un barreau entaillé de dix sur dix millimètres de section à l'aide d'un mouton-pendule. L'entaille peut revêtir diverses formes : en U ou, le plus souvent, en V. L'énergie consommée pour rompre le barreau est mesurée en faisant la différence entre la hauteur de chute du mouton et celle à laquelle il remonte après avoir rompu le barreau. Si ce dernier était complètement fragile, le mouton remonterait à la même hauteur que celle d'où il a chuté ; s'il était au contraire extrêmement tenace, il ne serait pas rompu et le pendule ne remonterait pas du tout. L'énergie de rupture ainsi déterminée s'appelle la résilience. Plus elle est élevée, plus le matériau est tenace.

La grande simplicité de l'essai en fait, en partie, le succès. Il est susceptible de divers aménagements. Les mesures se font souvent à diverses températures, notamment à basses températures. Il suffit pour cela de plonger au préalable le barreau dans un bain thermostaté convenablement refroidi. On peut « instrumenter » le pendule de façon à mesurer la variation de la force appliquée par le mouton sur le barreau au moment de la rupture ; une telle mesure exige évidemment une électronique spéciale étant donnée la rapidité de l'essai. Cette complication apporte des renseignements supplémentaires sur le comportement dynamique du matériau. Les barreaux sont suffisamment petits pour être introduits dans les réacteurs nucléaires pour suivre la fragilisation provoquée par l'irradiation ; il sont ensuite rompus à l'intérieur de cellules mettant les manipulateurs à l'abri des radiations.

Si la simple mesure de la résilience n'est pas compliquée, elle ne procure que des informations qualitatives qui nécessitent des précautions si l'on veut les transposer à l'échelle des constructions. L'instrumentation de l'essai permet la détermination de propriétés de résistance qui sont moins dépendantes des dimensions comparées du barreau d'essai et des pièces industrielles. Le calcul numérique précis du comportement en chaque point du barreau, rendu possible par la puissance des ordinateurs, aboutit à une modélisation de l'essai Charpy qui fournit les interprétations nécessaires des mesures. Cette modélisation est ardue en raison du caractère dynamique de l'essai et de la forme du barreau entaillé. Des recherches très actives, tout particulièrement en France et au Centre des matériaux de l'École des mines concernent ce problème (cf la thèse de Benoît Tanguy, soutenue le 10 juillet 2001)"