Etude numérique de la diffusion d'humidité dans les matériaux composites instrumentés par des fibres optiques à réseaux de Bragg

J. Fajoui (1) , M. Mulle (2) , Sylvain Fréour (3) , Frédéric Jacquemin (3) , Francis Collombet (2)

1 IFSTTAR/MACS - Département Mesure, Auscultation et Calcul Scientifique
2 ICA - Institut Clément Ader
3 GeM - Institut de Recherche en Génie Civil et Mécanique

Afin de caractériser la diffusion d'humidité dans des composites unidirectionnels, Mulle et Collombet [4] ont réalisé des mesures à coeur par réseaux de Bragg. Cette méthode, historiquement dédiée à la mesure de déformations locales, permet également de suivre l'évolution de l'humidité à partir de la déformation qu'elle engendre en fonction du temps, à des endroits bien localisés, sans soustraire l'échantillon du milieu humide. La difficulté de cette méthode réside dans l'insertion du capteur au sein du matériau et au caractère intrusif des fibres optiques utilisées. Dans ce travail, nous déterminons, à l'aide d'une simulation par Eléments Finis (Comsol ®), le gradient de la diffusion d'humidité et celui des états mécaniques induits au sein d'une plaque instrumentée par des capteurs à réseaux de Bragg. L'absorption d'humidité est supposée suivre une loi de Fick. L'idée est d'estimer, dans un premier temps, la perturbation générée par le capteur intrusif sur la diffusion afin, dans un second temps, d'exploiter les résultats expérimentaux et de traduire les mesures en teneur en eau.

Mots clés: gradient d'humidité; gradient de déformation hygroscopique; Eléments Finis; composite M21T700; Fibre optique

Domaines: Mécanique des matériaux [physics.class-ph]; Mécanique des matériaux [physics.class-ph]

J. Fajoui, M. Mulle, Sylvain Fréour, Frédéric Jacquemin, Francis Collombet. Etude numérique de la diffusion d'humidité dans les matériaux composites instrumentés par des fibres optiques à réseaux de Bragg. 17èmes Journées Nationales sur les Composites (JNC17), Jun 2011, Poitiers-Futuroscope, France. pp.61. ⟨hal-00597935⟩