Étude de l'endommagement de matériaux composites par tomographie X et émission acoustique

par Vincent Carmona

Thèse de doctorat en Matériaux

Sous la direction de Joël Courbon et de Eric Maire.

Soutenue en 2009

à Villeurbanne, INSA .


  • Résumé

    Nos travaux s'intéressent à l'évolution de l'endommagement de matériaux composites. Cette évolution est mesurée à l'aide de deux techniques : l'émission acoustique et la tomographie aux rayons X. L'originalité de nos travaux réside dans le couplage de ces deux techniques et dans l'utilisation d'une procédure rapide d'acquisition d'images. La procédure d'acquisition rapide des images de tomographie permet la réalisation d'un essai de traction continu. La rapidité de l'acquisition permet aussi de multiplier le nombre d'états de déformation observés, ce qui améliore la description faite des différentes étapes de l'endommagement (amorçage, croissance et coalescence). La visualisation de l'endommagement facilite l'interprétation de l'émission acoustique enregistrée au cours d'un essai mécanique. Par rapport à des techniques classiques telles que la micrographie optique, la tomographie X peut apporter une observation tridimensionnelle et in-situ de l'endommagement. Au cours de nos travaux, nous avons confronté, notamment de manière quantitative, les mesures obtenues par chacune des techniques. Des corrélations ont ainsi pu être établies entre différents paramètres tels que l'activité acoustique et le nombre de sites d'endommagement, l'énergie de l'émission acoustique et l'aire de fissuration.

  • Titre traduit

    = Damage of composite materials a study by X-ray tomography and acoustic emission


  • Résumé

    Acoustic emission and X-ray tomography are used to study damage evolution of composite materials. This work is characterized by the coupling of these two particular techniques and by a new and fast tomography acquisition procedure. The metal matrix composites studied are made of aluminium alloys reinforced by ceramic particles. Depending on the matrix composition and the particle size damage occurs by decohesion or by particle fracture. The interpretation of the acoustic activity during a mechanical test is easier when damage is observed. And, actually tomography can provide a 3D imaging of damage during a mechanical test. This study confronts in a quantitative way results obtained by tomography and acoustic emission. Therefore, we have been able to ascertain several correlations between parameters from both techniques. For example, acoustic activity is linked to particles fracture whereas the acoustic emission energy is related to the fracture area. The fast tomography technique allows us to perform a continuous tensile test. The fast setup allows to increase of number of scans by test and thus improves the description of damage.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (137 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 137-[144]

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées (Villeurbanne, Rhône). Service Commun de la Documentation Doc'INSA.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : C.83(3486)
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