Durabilité des assemblages collés en environnement humide : instrumentation par capteurs à fibre optique

Durability of bonded joint in wet environments : instrumentation by fiber optic sensors

• Auteur / Autrice : Romain Grangeat
• Direction : Frédéric Jacquemin, Cyril Lupi, Marion Girard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie mécanique et science des matériaux
• Date : Soutenance le 12/12/2019
• Etablissement(s) : Nantes
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences de l'ingénierie et des systèmes (Nantes Université)
• Partenaire(s) de recherche : COMUE : Université Bretagne Loire (2016-2019)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Equipe Etat Mécanique et Microstructure (Saint-Nazaire)
• Jury : Président / Présidente : Bruno Castanié
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Maëlenn Aufray, Romain Créac'hcadec
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Lucas Filipe Martins da Silva, Valérie Nassiet

Mots clés

Mots clés contrôlés

Fresnel, Lentilles de

Teneur en eau

Assemblages collés

Polymères -- Détérioration

Mots clés libres

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Résumé

Les assemblages collés étant de plus en plus utilisés dans le monde industriel, il est important d’étudier leurs comportements à long termes. Ce manuscrit se compose de quatre chapitres. Le premier permet de positionner ces travaux de recherche dans un contexte industriel et académique afin d’introduire les différentes problématiques abordées. Dans un second temps, le procédé de mise en œuvre d’un adhésif structural époxy est étudié. Ce procédé est ensuite contrôlé à l’aide d’un capteur à fibre optique basé sur la réflexion de Fresnel. Le troisième chapitre, quant à lui s’oriente autour de la diffusion d’eau et de la mesure de teneur en eau locale au sein de l’adhésif. Les différents résultats obtenus sur la mise en œuvre et sur le vieillissement permettent d’introduire le dernier chapitre. Celui-ci s’intéresse exclusivement aux assemblages collés. Tout d’abord, les interphases sont mises en évidence au cours leurs créations lors de la réaction de réticulation. Leurs propriétés diffusives par rapport à l’eau sont ensuite caractérisées. Pour terminer, un modèle hygroélastique est déterminé, afin de simuler la prise en eau et les contraintes hygroscopiques au sein d’un assemblage collé.

A bonded assemblies are increasingly used in the industrial world, it is important to study their long term behavior. This manuscript consists of four chapters. The first one makes it possible to place this research work in an industrial and academic context in order to highlight the different scientific locks reached. In the second chapter, the process of manufacturing an epoxy structural adhesive is studied. This process is then controlled using a fiber optic sensor based on Fresnel reflection. The third chapter focuses on the study of water diffusion and the measurement of local water content in the adhesive. The different results obtained on the manufactured process and on the ageing allow to introduce the last chapter. This one is exclusively interested in bonded assemblies. First of all, the interphases are highlighted during their creations during the crosslinking reaction. Their diffusive properties in relation to water are then characterized. Finally, a hygroelastic model is determined, in order to simulate the water uptake and hygroscopic stresses within a bonded assembly.