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Soutenance de Thèse de Anne MAREC

Soutenance de Thèse de Anne MAREC

Lundi 17 Novembre 2008 à 14h00 à l’Université du Maine - Salle de Conférences LAUM - 4ème Etage du Bâtiment IAM

Pour obtenir le grade de DOCTEUR DE L’UNIVERSITÉ DU MAINE
Spécialité : ACOUSTIQUE

sujet :
« Contrôle de santé des matériaux hétérogènes par émission acoustique et acoustique non linéaire : Discrimination des mécanismes d’endommagement et estimation de la durée de vie restante  »

devant le jury composé de :

D. BRIE, Professeur, CRAN, Université Henri Poincaré (Rapporteur)
M. BENZEGGAGH, Professeur, Centre de Recherche Royallieu, UTC (Rapporteur)
C. DEPOLLIER, Professeur, LAUM, Université du Maine (Examinateur)
M.-A. DE SMET, Airbus Toulouse (Examinateur)
L. GAILLET, Chargé de Recherche, LCPC Nantes (Examinateur)
V. TOURNAT, Chargé de Recherche, LAUM, Université du Maine (Examinateur)
R. EL GUERJOUMA, Professeur, LAUM, Université du Maine (Directeur de thèse)
J.-H. THOMAS, Maître de Conférences, LAUM, Université du Maine (Co-directeur de thèse)

Résumé :
La caractérisation de l’endommagement de matériaux composites verre/époxy et verre/polyester est étudiée in situ par émission acoustique (AE). Une méthode d’analyse statistique multivariable non supervisée (coalescence floue) associée à une analyse en composantes principales sont utilisées afin de classifier les signaux enregistrés par EA. L’analyse des classes obtenues permet de les corréler aux mécanismes d’endommagement susceptibles de se produire dans les matériaux étudiés, de suivre l’évolution des différents modes d’endommagement au cours des essais et de détecter les mécanismes les plus critiques menant à la rupture des matériaux. L’étude est d’abord validée sur des composites modèles tels que des composites unidirectionnels puis elle est appliquée à des matériaux plus complexes tels que des plis croisés, des sheet molding compound (SMC) et des bétons polymères soumis à différentes sollicitations mécaniques (traction, fluage, flexion trois points). Les signaux d’EA générés par des matériaux hétérogènes ne sont pas stationnaires. Ainsi, les transformées en ondelettes continues et discrètes sont appliquées sur des signaux typiques d’EA représentatifs de trois modes d’endommagement (microfissuration matricielle, décohésion, rupture de fibre). De nouveaux descripteurs temps-échelle sont définis à partir de ces transformées et sont introduits dans la méthode de classification. Appliqués à des matériaux plus complexes sollicités mécaniquement, ils permettent d’obtenir une meilleure identification de leurs mécanismes d’endommagement qu’avec l’utilisation de descripteurs temporels. Enfin, une étude par acoustique non-linéaire en résonance de matériaux composites SMC graduellement endommagés est menée. Les essais de dynamique lente montrent une grande sensibilité à la présence et à l’évolution de l’endommagement. La classification à partir des signaux d’EA permet de connaître la contribution des différents mécanismes d’endommagement au comportement non-linéaire en dynamique lente lors du processus d’endommagement du matériau.