Évaluation de la tomographie à rayons X pour l'étude de l'endommagement des matériaux composites PDF Download
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Author: Zéru Liu
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 99
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Book Description
On expose succinctement la méthode et la technique de la tomographie à rayons X (scanner). Ce transfert de technologie du médical vers l'analyse physique des matériaux composites ouvre une voie innovatrice en contrôle non destructif. Cette étude exploratoire de l'endommagement des matériaux composites par scanner met en évidence des microfissures, le délaminage et la porosité dans le matériau, grâce à la visualisation dans l'espace, à la finesse et à la précision des mesures.
Author: Zéru Liu
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 99
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Book Description
On expose succinctement la méthode et la technique de la tomographie à rayons X (scanner). Ce transfert de technologie du médical vers l'analyse physique des matériaux composites ouvre une voie innovatrice en contrôle non destructif. Cette étude exploratoire de l'endommagement des matériaux composites par scanner met en évidence des microfissures, le délaminage et la porosité dans le matériau, grâce à la visualisation dans l'espace, à la finesse et à la précision des mesures.
Author: Philippe Fosso
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 136
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Book Description
La première partie de l'étude a consisté à équiper un scanner ND8000 de machines d'essais mécaniques permettant de procéder à des observations in-situ de l'endommagement. Pour ce faire, des micro-machines de traction, de compression, et de délaminage mode I ont été conçues et construites. Elles fonctionnent à l'intérieur de l'orifice du scanner et sont capables d'appliquer des sollicitations monotones. Leur fonctionnement est compatible avec celui du scanner. Ainsi leur influence sur l'atténuation aux rayons X qui permettent de caractériser les matériaux étudiés est très faible. La seconde partie de l'étude a consisté à étudier l'influence de l'état de contraintes mécaniques sur l'endommagement des élastomères et des matériaux composites à fibre de verre et matrice organique. cette étude est traduite par une analyse des modifications de structure, de la création du dommage, de sa composition et de son évolution au cours des différentes phases du chargement mécanique, à travers l'analyse des profils d'atténuation acquis a ces différentes phases et par la technique d'analyse d'images. Ces deux points constituent l'originalité de ce travail. Une étude comparative de l'état d'endommagement en mesures in-situ, sous contrainte et hors contraintes, est menée et permet de mettre en évidence l'influence de l'état de contraintes mécaniques sur la composition de la zone endommagée et sur la densité tomographique, qui est lie à la microstructure de la zone endommagée. Pour compléter et approfondir les analyses, des études sont menées avec les techniques de contrôle non destructifs telles que la radiographie classique, la transparence, la micrographie et la fractographie. L’utilisation conjointe de la tomographie, de la radiographie et de la transparence permettent de montrer que la zone endommagée en compression a une forme elliptique tridimensionnelle qui est conservée pendant les différentes phases d'évolution de l'état de contrainte mécanique. Ce caractère tridimensionnel de la zone endommagée impose l'utilisation d'une expression du taux de restitution d'énergie par unité de volume endommagée et non celle du taux de restitution pour décrire le comportement du composite. La forme du front de délaminage dans les matériaux composites verre/époxy est parabolique. La taille et la forme de la parabole sont fonction du niveau de chargement et du matériau. Les résultats obtenus sont confrontes a un modèle analytique trouve dans la littérature.
Author: John E. Masters
Publisher: ASTM International
ISBN: 0803114745
Category : Ceramic-matrix composites
Languages : en
Pages : 280
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Book Description
A collection of 16 papers from an international symposium in San Antonio, November 1990, focusing on the necessary coordination between materials scientists, stress analysts, and non-destructive evaluation specialists, for successfully designing, building, certifying, and maintaining composite struc
Author: Qihan Shi
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 290
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Book Description
Cette étude multiéchelle porte sur une méthode récente : la tomographie de rayons X, permettant de caractériser les matériaux essentiellement composites tels que les composites plastiques en bois, ou encore les élastomères. Grâce à cette technique, on pourra déterminer les propriétés physicochimiques et les comportements vis-à-vis de l'endommagement et de la viscoélasticité de nos matériaux. Mésoscopiquement, afin de nous rendre compte des capacités du scanner médical, une analyse d'homogénéité de phase est réalisée, celle-ci combinée à une étude statistique pouvant donner lieu à une révélation structurale comme dans le cadre d'un contrôle non destructif (CND) de défauts ou d'inclusions. Microscopiquement, une interprétation du phénomène de cristallisation induit par étirage et à basse température est également réalisée, ceci en suivant l'évolution de l'atténuation des rayons X. Macroscopiquement, les données apportées par les divers essais mécaniques conventionnels et in-situ (comme la rupture, la cavitation, la relaxation, ou encore le fluage statique et cyclique) sont comparées avec les résultats tomographiques. On terminera par une discussion sous forme de tableau comparatif entre la tomographie et les autres méthodes microscopiques.
Author: Vincent Carmona
Publisher:
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Category :
Languages : fr
Pages : 137
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Nos travaux s'intéressent à l'évolution de l'endommagement de matériaux composites. Cette évolution est mesurée à l'aide de deux techniques : l'émission acoustique et la tomographie aux rayons X. L'originalité de nos travaux réside dans le couplage de ces deux techniques et dans l'utilisation d'une procédure rapide d'acquisition d'images. La procédure d'acquisition rapide des images de tomographie permet la réalisation d'un essai de traction continu. La rapidité de l'acquisition permet aussi de multiplier le nombre d'états de déformation observés, ce qui améliore la description faite des différentes étapes de l'endommagement (amorçage, croissance et coalescence). La visualisation de l'endommagement facilite l'interprétation de l'émission acoustique enregistrée au cours d'un essai mécanique. Par rapport à des techniques classiques telles que la micrographie optique, la tomographie X peut apporter une observation tridimensionnelle et in-situ de l'endommagement. Au cours de nos travaux, nous avons confronté, notamment de manière quantitative, les mesures obtenues par chacune des techniques. Des corrélations ont ainsi pu être établies entre différents paramètres tels que l'activité acoustique et le nombre de sites d'endommagement, l'énergie de l'émission acoustique et l'aire de fissuration.
Author: Mario Alberto Gonzalez Garza
Publisher:
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Languages : fr
Pages : 145
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Cette étude porte sur l'application de la tomographie a rayons X pour le contrôle et la caractérisation des alliages d'aluminium et leurs composites. Le travail propose permet de fournir une meilleure compréhension de l'interaction entre les photons X et la matière afin d'interpréter convenablement les résultats obtenus par cette technique. A ce propos, nous présentons dans la première partie un bilan théorique de l'interaction entre les photons X et la matière. Puis, nous analysons les différents paramètres qui interviennent dans la reconstruction d'une image afin de proposer une méthodologie d'utilisation de l'appareil médical dans le domaine industriel. La seconde partie de l'étude a consisté à étudier quelques applications industrielles appartenant à la production et à la recherche dans cette discipline. Les résultats montrent qu'à l'échelle macroscopique le scanner apporte des renseignements importants pour la détection des défauts de fonderie et l'analyse dimensionnelle. A l'échelle mésoscopique il est aussi utile pour la mise en évidence de la distribution des renforts et des porosités. Finalement, il a été montré par des essais de déformation plastique, que la résolution du scanner permet de distinguer la taille des grains et la texture des échantillons.
Author: Antoine Ferré
Publisher:
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Category :
Languages : fr
Pages : 218
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Les verres métalliques ont commencé à être produit dans les années 1960 et sous forme massive dans les années 1980. De nombreuses études se sont intéressées à ces matériaux sous leur forme amorphe et ont conclu qu'ils avaient une forte résistance mécanique mais présentaient un comportement très fragile. Dans le cadre du projet EDDAM débuté en 2011, ces matériaux ont été introduits sous forme de petites sphères dans une matrice d'aluminium. Le premier objectif de notre étude est de voir si le verre métallique sous cette forme permet de le rendre peu fragile. Le second objectif est de trouver une alternative aux renforts céramique dans les composites à matrice métallique qui présentent une faible cohésion à l'interface matrice/inclusion. Dans le but de caractériser l'endommagement dans des nouveaux composites amorphe-cristallins métalliques, la tomographie aux rayons X a été utilisée. Cette technique permet de caractériser de manière non destructive l'endommagement des matériaux et de le visualiser en 3D. Cela apporte une contribution à l'étude des matériaux composites par rapport aux techniques classiques utilisées. L'objectif général de cette thèse a été d'étudier l'endommagement en termes d'amorçage, de croissance et de coales- cence des matériaux composites amorphe-cristallins métallique par tomographie aux rayons X lors d'essais de traction monotone in situ. Les matériaux sélectionnés sont constitués d'une matrice aluminium ("molle" de type 1070A ou "dure" de type 5083) et de renforts en verre métallique Zr57Cu20Al10Ni8Ti5 de taille peu dispersée et répartis de manière homogène, avec différentes fractions volumiques (1%, 4% et 10%). Les matériaux composites ont été élaborés par la voie de la métallurgie des poudres au Spark Plasma Sintering (SPS) suivi d'une étape d'extrusion à chaud. Une attention particulière a été portée sur la caractérisation microstructurale des constituants de base. L'analyse qualitative a permis de comparer l'ensemble des composites fabriqués au SPS et ceux extrudés à chaud après SPS. Les différents modes d'amorçage de l'endommagement ont été observés ainsi que la croissance et la coa- lescence amenant la rupture des composites. L'analyse quantitative a été essentiellement consacrée au premier stade de l'endommagement. La croissance et la coalescence étant très rapide, il a été difficile de les suivre lors des essais interrompus. La modélisation d'un composite amorphe-cristallin métallique à matrice molle a été introduite dans le but de reproduire l'endommagement observé lors des analyses expérimentales. Cette première approche nécessite d'être approfondie dans le but de prédire, compte tenu des propriétés mécaniques des différentes phases et de la fraction volumique des renforts, le mode d'endommagement préférentiel apparaissant dans les composites étudiés. Elle montre cependant les prémices d'une modélisation innovante basée sur la microstructure expérimentale.
Author:
Publisher: Ed. Techniques Ingénieur
ISBN:
Category :
Languages : en
Pages : 10
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Author: Laurent Babout
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 204
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Book Description
La tomographie X permet de caractériser en volume et de manière non destructive l'endommagement des matériaux. A ce titre, elle a récemment ouvert de nouvelles perceptives par rapport aux techniques classiques utilisées jusqu'alors pour caractériser cet endommagement. Notre objectif a donc été de mettre en évidence grâce à cette technique les effets des propriétés élastoplastiques de la matrice et de la fraction volumique d'inclusions sur les premiers stades de l'endommagement lors d'essais de traction monotone sur des matériaux métalliques hétérogènes. Notre choix s'est porté sur des composites modèles : particules céramiques sphériques (ZrO2/SiO2) de taille peu dispersée et réparties de manière homogène, avec différentes fractions volumiques (4% et 20%), dans différentes matrices métalliques (aluminium pur commercial et alliage d'aluminium 2124). L'analyse quantitative fine des observations expérimentales a été mise à profit notamment pour identifier, à partir d'une approche théorique fondée sur le calcul de différents champs locaux présents dans les inclusions ou aux interfaces, les critères d'amorçage susceptibles de gouverner la rupture ou la décohésion.
Author: Maire
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ISBN:
Category :
Languages : en
Pages : 0
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