Essais & Simulations n°133

dossier
tions complexes de contrôle (géométrie
complexe, matériau hétérogène et
anisotrope, endommagements microscopiques…).
Pour réaliser un diagnostic le plus
complet et précis possible de l’état
de santé des matériaux composites,
le Département Technologies des
Polymères et Composites & Ingénierie
Mécanique (TPCIM) d’IMT Lille Douai
a mis au point, depuis maintenant une
dizaine d’années, une approche non
destructive multi-technique pour la
détection et la caractérisation, in-situ
et en temps réel, de l’endommagement
des composites sous un chargement
mécanique statique [3, 5, 6]. Dans le
cas de chargements en fatigue, objet de
cet article, le Département TPCIM a
mis au point dans le cadre de la thèse
de Pierre Duchène, co-financée par
la Direction générale de l’armement
(DGA), un procédé non destructif
multi-technique permettant le monitoring
de l’état de santé des matériaux
composites et le pronostic de leur durée
de vie résiduelle en mettant en œuvre
une approche de fusion de données par
réseaux de neurones.
DISPOSITIF ExPérIMENTAL
DU PrOCéDé MULTI-TEChNIqUE
Ce procédé met en œuvre simultanément,
in-situ et en temps réel, trois
techniques non destructives, à savoir
l’émission acoustique (EA), la thermographie
infrarouge (TIR) et la corrélation
d’images numériques (CIN).
Une enceinte adiabatique, contenant
le dispositif expérimental schématisé à
la Figure 1, protégeant l’échantillon de
mesure des perturbations thermiques,
lumineuses et acoustiques environnantes,
a été conçue pour permettre le
contrôle des composites hors ou sous
contraintes grâce à un module supplémentaire
permettant de la rattacher à
une machine d’essais mécaniques illustré
à la Figure 2.
Le profil de chargement en fatigue
appliqué correspond à un essai d’auto-échauffement
consistant à soumettre
l’échantillon à des blocs de contraintes,
par paliers croissants de 10% de la
valeur de la contrainte à rupture σr (i.e.
de 10%σr, 20%σr, 30%σr, etc.). La durée
des blocs de fatigue, à la fréquence de
4 Hz, est de 3000 cycles couvrant une
partie de la phase de stabilisation de la
température dissipée [7].
Les trois techniques d’auscultation
sont appliquées simultanément, in
situ et en temps réel. Pour l’EA, deux
capteurs résonnants (175-200 kHz)
sont apposés en ligne droite, via un
agent de couplage, centrés sur la
surface de l’échantillon aux extrémités
de la zone d’intérêt (Fig.1). Le
Discover better
designs, faster.
Improve inter-particle coating uniformity
by using optimal spraying equipment
settings.
siemens.com/mdx
ESSAIS & SIMULATIONS • N°133 • mai-juin 2018 I53
Pharmaceutical Engineering - USA advert jan 2017.indd 1 20/01/2017 15:01