Un test de torsion mesure la résistance de tout matériau face aux forces de torsion maximales. Il s’agit d’un test extrêmement courant utilisé en mécanique des matériaux pour mesurer le degré de torsion qu’un certain matériau peut supporter avant de se fissurer ou de se casser. Cette pression appliquée est appelée couple. Les matériaux généralement utilisés dans l’industrie manufacturière, tels que les attaches métalliques et les poutres, sont souvent soumis à des tests de torsion pour déterminer leur résistance sous contrainte.
Il existe trois grandes catégories dans lesquelles un test de torsion peut avoir lieu : les tests de défaillance, les tests d’épreuve et les tests opérationnels. Le test de défaillance consiste à tordre le matériau jusqu’à ce qu’il se brise. Le test de preuve observe si un matériau peut supporter une certaine quantité de charge de couple sur une période de temps donnée. Les tests opérationnels testent des produits spécifiques pour confirmer leur limite élastique avant leur mise sur le marché.
Il est essentiel que les résultats de chaque essai de torsion soient enregistrés. L’enregistrement se fait en créant un diagramme contrainte-déformation avec les valeurs d’angle de torsion sur l’axe X et les valeurs de couple sur l’axe Y. À l’aide d’un appareil d’essai de torsion, la torsion est effectuée par incréments d’un quart de degré avec le couple qu’il peut supporter enregistré. La déformation correspond à l’angle de torsion, et la contrainte correspond au couple mesuré.
La limite élastique de tout matériau est le point auquel il ne peut plus reprendre sa forme ou sa taille d’origine. La limite élastique déterminée par un essai de torsion est égale à la pente de la ligne depuis le début de l’essai jusqu’à la limite proportionnelle. Cette relation a été mesurée pour la première fois par Sir Robert Hooke en 1678. La loi de Hooke stipule que le stress est directement proportionnel à la déformation jusqu’à ce que la limite proportionnelle soit atteinte, moment auquel l’objet testé commencera à montrer des signes de stress.
Après les tests, les matériaux métalliques sont classés comme étant soit ductiles, soit fragiles. Les métaux ductiles tels que l’acier ou l’aluminium ont des limites élastiques élevées et peuvent résister à de fortes contraintes avant de se rompre. Les matériaux fragiles tels que la fonte et le béton ont de faibles limites élastiques et ne nécessitent pas beaucoup de déformation avant de se rompre.
Sans effectuer un test de torsion, les matériaux ne seraient pas correctement contrôlés avant d’être libérés pour une utilisation industrielle. Il est d’une importance primordiale que la capacité d’un matériau à supporter une certaine torsion soit mesurée avec précision. Sinon, les structures et les machines qui dépendent de ces matériaux pourraient tomber en panne, provoquant une instabilité, une interruption du flux de travail ou même des dommages et des blessures importants.