Etude d’un contrôle ultrasonore pour la détection et l’identification de l’ondulation de plis dans les CFRP aéronautiques

par Jean-Philippe Zardan

Thèse de doctorat en Mécanique

Sous la direction de Gilles Corneloup et de Cécile Gueudré.

Le jury était composé de Jacques Renard, Gérard Saussereau.

Les rapporteurs étaient Michel Castaings, Yves Jayet.


  • Résumé

    L'ondulation pli est un défaut majeur qui peut apparaître dans certains matériaux composites tels que le CFRP. Des mesures de vitesse et atténuation ultrasonore permettent la détection, mais pas l'identification, de l'ondulation pli. Dans la présente étude, il est démontré que pour identifier cette ondulation pli, il est important de prendre en compte la déviation du faisceau ultrasonore. Deux méthodes différentes, A²Scan et C²Scan, permettent de détecter et mesurer cette déviation. D'une part, de l'écart produit un comportement asymétrique dans les réponses obtenues à des angles d'incidence oblique. Ce phénomène se manifeste à travers l'étude des domaines d'angles d'incidence, qui peuvent normalement être superposés. D'autre part, la technique de C²Scan permet la mesure de la déviation du champ acoustique transmis. Dans les deux cas, l'étude de la déviation induite révèle sa sensibilité à la présence d'ondulation plis. Ces méthodes ont été validées expérimentalement et leur utilisation potentielle, en fonction de l'épaisseur de la pièce, ainsi que sont industrialisation par ultrasons laser sont discutées.


  • Résumé

    Ply waviness is a major defect, which can appear in certain composite materials such as CFRP. Attenuation and ultrasound velocity measurements allow the detection, but not the identification, of ply waviness. In the present study it is shown that in order to identify this ply waviness, it is important to take the deviation of the ultrasonic beam into account. Two different methods,A²Scan et C²Scan , allowing such deviations to be detected are proposed. On the one hand, the deviation produces an asymmetrical behaviour in the responses obtained at oblique incidence angles. This phenomenon is revealed through the study of incidence angle ranges, which can normally be superimposed. On the other hand, the double scanning technique allows the deviation of the energy maxima of the transmitted acoustic field to be determined. In both cases, the study of induced deviation reveals that it is sensitive to the presence of ply waviness. These methods have been experimentally validated and their potential use, depending on the thickness of the workpiece and industrialization by laser ultrasonic means are discussed.


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