NOMBRE DES TORSIONS

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Quand, après avoir tordu un fll par un couple suffisant pour qu'il conserve une torsion permanente notable, on le tord en sens contraire par un couple médiocre />', la torsion temporaire produite par celui-ci se superpose à la torsion permanente acquise, sans la détruire; car, si l'on supprime l'action du couple/?', le fil revient à sa position d'équilibre modifiée ; toutefois, pour détruire la torsion permanente, il suffira de faire agir en sens contraire un couple />' inférieur

DÉFORMATIONS PERMANENTES. 2a5*

à p. Pour une valeur convenable du couple employé à détordre, on pourra donc avoir une torsion temporaire apparente de signe contraire à la torsion permanente.

On peut se rendre compte de ces derniers effets, au moins d'une manière générale et approximative, d'après les remarques suivantes, que nous emprunterons à M. J. Thomson (*) : « Considérons une barre cylindrique récemment chauffée et que Ton tord pour la première fois, et admettons que Ton a poussé la torsion jusqu'à atteindre, pour les molécules de la surface libre du cylindre, la limite de l'élasticité, que nous supposerons unique et bien déterminée. Soient F le couple de torsion total ainsi produit, 0 l'angle de torsion correspondant. Des éléments égaux de la section droite de la barre se trouvent soumis à des efforts proportionnels à leur distance de l'axe, et, puisque la limite d'élasticité est atteinte à la surface, elle ne l'est pas à l'intérieur et s'écarte d'autant plus de l'être, qu'on s'approche davantage du centre.

» Poussons plus loin la torsion ; les particules extérieures glisseront sur la couche sous-jacente, puisque la limite d'élasticité est dépassée, et les couches de plus en plus profondes atteindront peu à peu leur limite d'élasticité jusqu'au centre. Si l'on néglige la variation d'élasticité qui a pu être produite par suite de la déformation, on démontre que le couple limite auquel la barre se trouve alors soumise est \ F.

» Supposons maintenant qu'on supprime toute action extérieure : la barre prendra une position d'équilibre telle, que les particules extérieures se trouveront soumises à une tension agissant dans la direction opposée à celle de la torsion, les particules centrales à une tension dans la direction de la torsion; le moment total de ces tensions sera nul, et les deux régions de la barre soumises à des tensions de sens contraires seront séparées par un cylindre dont le rayon est les f de celui de la barre. Seules les particules situées à la surface de ce cylindre ne sont soumises à aucune tension.

( ' ) Cité par Sir W. Thomson, Elasticity and heaty being articles contributed to the Encyclopœdia Britannica, p. 4» Edinburg: 1880. J. et B., I, 2». Phys. moléc, — (/(• éd., 1891.) i5

aa6* PHYSIQUE ^MOLÉCULAIRE.

» La barre étant dans cel état, nous pouvons la soumettre autant de fois qu'il nous plaira à l'action d'un moment | F, dans le sens de la torsion, sans rien produire de nouveau; et, par conséquent, la résistance à la torsion a été augmentée dans le sens de la torsion déjà produite dans un rapport égal à ^; mais elle a diminué dans la direction opposée; car, si l'on tord la barre d'un angle égal à |d, les particules de la surface auront subi le plus grand déplacement dont elles soot susceptibles sans dépasser leur limite d'élasticité; et, par suite, dans l'état actuel de la barre, il faut exercer un couple de torsion moitié moindre pour le produire en sens contraire. »

Nous nMnsisterons pas sur les modifications produites dans l'effet du couple de torsion, suivant que le fil est tendu par xm poids plus ou moins considérable, ou qu'on lui imprime, pendant la torsion, des secousses, des chocs, etc. Tant que le couple tordant n'est pas trop considérable, ces actions modiflent peu la torsion temporaire, mais chacune d'elles altère la position d'équilibre du fil, c'est-à-dire la torsion permanente. Quand un fil a été soumis à des actions multipliées, sa torsion permanente résulte de la superposition de l'effet de chacune d'elles, et pour rendre au fil ses propriétés primitives, il est nécessaire de le recuire. Nous retrouverons toutes ces particularités dans les phénomènes encore si mal connus de l'aimantation temporaire et de l'aimantation permanente du fer ou de l'acier.

VISCOSITÉ DES SOUDES. — ÉLASTICITÉ BÉSIDUELLE. — Parmi les particularités que nous offre la torsion, l'une des plus intéressantes est celle qui se rapporte à l'effet du temps. Weber (*) observa le premier qu'un fil tordu ne revient pas instantanément à sa position d'équilibre définitive, et il désigna ce phénomène élastique d'un nouveau genre par le nom d^Eiastische Nachwirkungy que nous traduisons par celui d*élaslicité résiduelle; il montra que la valeur de la torsion w, comptée à partir de la position d'équilibre finale, est représentée, au bout de t secondes après la suppression du couple

(») Weber, GÔttingue gelehrter Anzeiger; i835.