Non-destructive inspection of initial defects of PA6.6-GF50/aluminum self-piercing riveted joints and damage monitoring under mechanical static loading - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue International Journal of Damage Mechanics Année : 2016

Non-destructive inspection of initial defects of PA6.6-GF50/aluminum self-piercing riveted joints and damage monitoring under mechanical static loading

Inspection non-destructive de défauts initiaux d'assemblages PA6.6-GF50/aluminium par rivetage auto-poinçonneur et suivi d'endommagements durant des essais mécaniques statiques

Résumé

A self-piercing riveting process is used to join a thermoplastic composite sheet of PA6.6-GF50 with an aluminum alloy sheet 5182 O. Two shapes of self-piercing rivet are tested: the countersunk rivet and the button head rivet. Non-destructive inspections by pulse thermography and post-mortem cross-section observations are made to assess the damage that might have occurred during the rivet piercing process. The manufacturing defects are characterized and the possible causes for their emergence are explained. Then, single-lap joint tests were carried out to determine the best joint in terms of its mechanical strength. These tests were also instrumented by various monitoring techniques such as passive thermography, digital image correlation, and acoustic emission to clarify the joint damaging behavior. Non-destructive inspections by pulse thermography are finally correlated with the thermal fields acquired by passive thermography during the mechanical test to improve the understanding of the damage mechanisms and their criticality.
Un procédé de rivetage auto-poinçonneur est utilisé pour assembler une plaque en composite thermoplastique PA6.6-GF50 à une plaque en alliage d'aluminium 5182 O. Deux types de rivets auto-poinçonneurs sont testés : le rivet à tête fraisée et le rivet à tête bombée. Les contrôles non-destructifs par thermographie impulsionnel et les observations post-mortem de sections sont réalisés pour détecter les endommagements qui auraient pu se produire durant le procédé de poinçonnement. Les défauts de fabrication sont caractérisés et les causes possibles de leur initiation sont expliquées. Puis, des essais sur éprouvettes à simple recouvrement sont réalisés pour déterminer le meilleur assemblage en terme de tenue mécanique. Ces essais sont instrumentés par différentes moyens techniques, tels que la thermographie passive, la corrélation d'images numériques et l'émission acoustique pour détecter le comportement endommageant de l'assemblage. Enfin, des contrôles non-destructifs par thermographie impulsionnelle sont corrélés aux champs thermiques issus de la thermographie passive durant les essais mécaniques, dans le but d'améliorer la compréhension des mécanismes d'endommagement et leur criticité.
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Dates et versions

hal-01461497 , version 1 (04-10-2021)

Licence

Paternité

Identifiants

Citer

Amandine Gay, Jean-Michel Roche, Patrick Lapeyronnie, Frederic Valiorgue, Philippe Bertrand. Non-destructive inspection of initial defects of PA6.6-GF50/aluminum self-piercing riveted joints and damage monitoring under mechanical static loading. International Journal of Damage Mechanics, 2016, ⟨10.1177/1056789516648370⟩. ⟨hal-01461497⟩
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