Etude de la dégradation hygrothermique de matériaux composites à matrice polymère par des techniques ultrasonores : corrélations avec des mesures mécaniques et micromécaniques
Auteur / Autrice : | Djamel-Eddine Zellouf |
Direction : | Yves Jayet |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Matériaux |
Date : | Soutenance en 1998 |
Etablissement(s) : | Lyon, INSA |
Ecole(s) doctorale(s) : | Ecole doctorale Matériaux de Lyon (Villeurbanne1992?-....) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : GEMPPM - Groupe d’Etudes de Métallurgie Physique et de Physique des Matériaux (Lyon, INSA1975-2007) |
Mots clés
Résumé
La dégradation hygrothermique des composites à matrice polymères se traduit par des modifications irréversibles de leurs propriétés mécaniques. L'objectif de ce travail est la mise en évidence et l'évaluation ultrasonore de l'endommagement induit par une immersion prolongée dans l'eau chaude, aussi bien au niveau de la matrice que de celui des interfaces. Pour ce faire, un dispositif de mesure par spectroscopie ultrasonore en incidence normale a été mis au point et validé sur des matériaux modèles présentant des microstructures différentes. II permet le suivi de l'endommagement à travers la détermination des lois fréquentielles de vitesse et d'atténuation ultrasonores. Néanmoins, cette technique ne permet pas d'accéder à l'anisotropie du matériau composite, dont l'évolution au cours du vieillissement est révélatrice du type d'endommagement. Pour y remédier, des mesures à angle d'incidence variable sont réalisées, permettant de suivre l'évolution du tenseur d'élasticité du matériau. Ces résultats ultrasonores complémentaires sont comparés à ceux obtenus par des techniques de caractérisation des matériaux plus usuelles, telles que la spectroscopie mécanique dynamique basse fréquence, le fluage, la micro indentation et la flexion 3 points. Cette étude a montré que les techniques ultrasonores sont capables d'identifier tous les types d'endommagements pouvant intervenir au sein d'un matériau composite, aussi bien au niveau de la matrice que des interfaces fibre/matrice.