Etude de l'endommagement des matériaux composites aéronautiques à partir de techniques ultrasonores

Damage detection in aeronautical composite material using ultrasonic techniques

• Auteur / Autrice : Pierrick Blanquet
• Direction : Christophe Delebarre
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Electronique
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Valenciennes

Mots clés

Mots clés libres

Matériau composite

Transducteur enfoui

Onde Lamb

Détection défaut

Systeme intelligent

Composite material

Embedded transducer

Lamb wave

Defect detection

Intelligent system

Résumé

Du fait de leurs caractéristiques mécaniques, les matériaux composites ont suscité un intérêt dans de nombreux secteurs industriels (aéronautique, naval, ou automobile). Cet intérêt a aussi engendré le développement de nouvelles techniques de contrôle non destructif. En effet, les techniques classiques de contrôle non-destructif par ultrasons, telles que le c-scan, demeurent longues pour des pièces de grande surface (telles que les plaques). C’est pourquoi, l'utilisation des ondes de Lamb, qui se propagent sur de grandes distances parallèlement à la surface de la plaque, permet de contrôler rapidement une plaque. Le but de cette étude est de déterminer l'existence d'un endommagement sur une ligne de propagation d'une onde de Lamb en utilisant, non pas des transducteurs collés a la surface, mais intégrés au sein de la structure afin de générer et de recevoir des ondes de Lamb. Les grands points présentés lors de ce travail sont : - l'étude de la propagation des ondes de Lamb dans des matériaux isotropes et composites. Un modèle théorique a été développé, et permet de déterminer les courbes de dispersion des ondes de Lamb dans un matériau anisotrope stratifié. - l'étude de l'intégration d'un transducteur dans une plaque de matériau composite. On déterminera alors les effets de l'intégration d'un capteur sur le comportement mécanique d'une plaque, mais aussi les variations d'impédance électrique d'un élément piézo-électrique intégré dans une plaque de composite. - les différents résultats expérimentaux obtenus au cours de ce travail. On y présente les résultats de génération et de réception d'ondes de Lamb à partir d'un capteur intégré. L’interaction d'une onde avec un défaut est étudiée à partir de l'utilisation de l'atténuation, mais aussi à partir d'une méthode d'analyse des signaux reçus basée sur la transformée de Hilbert.