Matériaux composites

Les travaux menés au sein de la thématique 'Matériaux Composites : emission acoustique et prévision de la durée de vie' s’inscrivent dans le contexte de la durabilité et de la prévision de la durée de vie des matériaux composites fibreux pour des essais de longues durées. Ils s’appliquent aux composites à matrice inorganique ou organique. Pour atteindre cet objectif, il est nécessaire non seulement de quantifier l’endommagement, d’identifier les différents mécanismes qui en sont responsables, de définir un observable en temps réel de l’endommagement, de simuler ou de modéliser l’évolution de cette grandeur. Deux axes de recherche complémentaires sont développés :

• Identification de la signature acoustique des différents mécanismes d’endommagement fondée sur une analyse individuelle des signaux d’EA, permettant de définir l’apparition des mécanismes critiques en identifiant les scenarii d’endommagement. L’idée est d’associer chaque signal d’EA à un mécanisme d’endommagement. Cette approche repose sur une description fine des signaux d’EA dans le domaine temporel, fréquentiel et temps-fréquence et sur le développement d’algorithmes de reconnaissance de forme.  Récemment, cette approche a été étendue aux phénomènes de corrosion par effets crevasses, conduisant au développement et au dépôt d’un logiciel RFCAM (Random Forest Classification for Acoustic Emission Monitoring).
   

• La prévision de la durée de vie en temps réel, fondée sur l’analyse de l’aspect coopératif de l’émission acoustique, l’observable de l’état d’endommagement est l’énergie acoustique. Cette approche repose sur l’évaluation avec précision de l’énergie émise par la source, l’analyse et la simulation de l’énergie acoustique. Les travaux ont par exemple mis en évidence l’existence d’un temps caractéristique ou temps critique à 50-60% de la durée de vie d’un CMC sollicité en fatigue statique et en température, à l’aide de nouveaux indicateurs. En parallèle, afin de caractériser les ruptures de fibres, une approche statistique de la rupture en fatigue statique fondée sur l’analyse de la rupture des fibres dans une mèche sollicitée en traction à déformation constante a été proposée.