Dans une conception simple, le matériau reste dans le domaine élastique même lorsque le ressort est amené à spires jointives. De cette manière, le ressort n'est pas endommagé même si la longueur minimale de fonctionnement L2 sort du domaine initialement prévu.
Par contre, dans le cas où il est certain qu'aucun élément extérieur ne changera le fonctionnement initialement prévu, la rupture (théorique) du ressort à spires jointives peut être acceptée.
Il existe une autre gestion possible de cette contrainte : la préconformation. Cette opération permet d'augmenter artificiellement le niveau de contrainte admissible du ressort. Dans ce cas, le ressort est volontairement dimensionné de manière à ce que la contrainte à spires jointives soit légèrement supérieure à la limite élastique. La figure suivante décrit le phénomène survenant lorsqu'on dépasse légèrement la limite élastique du matériau puis que l'on revient à un chargement nul (la préconformation).
Préconformation d'un ressort
Le ressort est ainsi amené à spires jointives juste après fabrication, le matériau se déforme plastiquement et sa limite élastique augmente. Malheureusement il n'y a pas à l'heure actuelle de courbes ou formules qui permettent d'anticiper précisément la déformation permanente dans le ressort après qu'il ait été déformé plastiquement (évaluation de la perte de longueur). Ce procédé ne sera donc pas exploité entièrement. Le concepteur aura le choix de définir la limite acceptable qu'il souhaite. En cas de dépassement de la limite élastique à spires jointives, la longueur libre du ressort ne sera pas modifiée et restera à sa valeur initiale. Il faudra donc s'attendre à une perte de longueur en fonctionnement qui devra être déterminée expérimentalement.
En conclusion, on conçoit le ressort pour que la contrainte théorique à spires jointives (
t kc théo) ne dépasse pas la limite t kcS. Les valeurs de t kcS sont détaillées dans la table suivante pour les aciers et inox utilisés dans cette étude en fonction des effets acceptables lorsque le ressort est à spires jointives.Définition de la valeur de
t kcS
t kcS |
acier |
inox |
Sans affaissement |
0.50 Rm = t zul |
0.48 Rm = t zul |
Affaissement léger |
0.56 Rm |
0.56 Rm |
Affaissement permanent |
0.75 Rm |
0.70 Rm |
Rupture |
¥ |
¥ |