Evaluation ultrasonore du vieillissement climatique de collages structuraux composite-composite

Ultrasonic evaluation of climatic aging in composite-composite bonded structures

• Auteur / Autrice : Touria Agra
• Direction : Mounsif Ech-Cherif El Kettani, Pascal Pareige
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique des fluides, énergetique, thermique, combustion, acoustique
• Date : Soutenance le 08/09/2022
• Etablissement(s) : Normandie
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale physique, sciences de l’ingénieur, matériaux, énergie (Saint-Etienne du Rouvray, Seine Maritime)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire ondes et milieux complexes (Le Havre, Seine-Maritime)
• Jury : Président / Présidente : Michel Aillerie
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Lionel Haumesser, Emmanuel Moulin, Damien Leduc, Loïc Martinez
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Lionel Haumesser, Emmanuel Moulin

Mots clés

Mots clés contrôlés

Essais par ultrasons

Collage (matériaux)

Lamb, Ondes de

Mots clés libres

Collages structuraux

Ultrasons

Composite

Vieillissement

Structural bonding

Ultrasound

Résumé

Cette thèse s’inscrit dans le cadre d’une étude de vieillissement climatique par ultrasons. Cette étude s’appuie sur l’évaluation de plaques de composite et d’assemblages composite/adhésif/composite. L’évaluation de la qualité du collage et du vieillissement est assurée par des méthodes non destructives à ondes guidées de type Lamb. Les échantillons étudiés sont de type monocouches, bicouches composite/adhésif et tricouches composite/adhésif/composite. Ces échantillons ont ensuite subi un vieillissement climatique à six cycles. Afin d’évaluer l’effet du vieillissement sur ces échantillons, ils ont été étudiés avant le vieillissement pour servir d’éléments de référence de notre étude. Un modèle prédictif aux interphases permet de tracer les courbes de dispersion pour chaque échantillon étudié. Plusieurs protocoles expérimentaux ont été utilisés parmi lesquels le banc expérimental à air-coupling. Les résultats expérimentaux confrontés aux numériques nous permettent d’évaluer le niveau d’adhésion dans les échantillons et de quantifier l’effet du vieillissement sur les constantes élastiques du composite et de l’adhésif. Les résultats obtenus sont récapitulés en pourcentage de variation par rapport à la référence.

This thesis is a study of climatic aging by ultrasound. This study is based on the evaluation of composite plates and composite/adhesive/composite assemblies. The evaluation of the quality of bonding and aging is ensured by non-destructive Lamb guided wave methods. The samples studied are of the single-layer, composite/adhesive two-layer and composite/adhesive/composite three-layer type. These samples then underwent six-cycle weathering. In order to evaluate the effect of aging on these samples, they were studied before aging to serve as reference elements of our study. A predictive model at the interphases makes it possible to plot the dispersion curves for each sample studied. Several experimental protocols were used, including the air-coupling experimental bench. The experimental results confronted with the numerical ones allow us to evaluate the level of adhesion in the samples and to quantify the effect of aging on the elastic constants of the composite and the adhesive. The results obtained are summarized in percentage variation with respect to the reference.