Modélisation des sources d'émission acoustique : aide à l'identification de paramètres pertinents pour décrire l'endommagement des matériaux

Thomas Le Gall , Nathalie Godin , Thomas Monnier

L’Emission Acoustique (EA) est une technique de contrôle non-destructif capable de détecter les différents mécanismes d’endommagement se produisant lors de sollicitations mécaniques. Dans les matériaux composites, un des enjeux actuel est de relier chaque signal enregistré au mécanisme source (rupture de fibre, fissuration matricielle, décohésion fibre/matrice, etc.). Cependant, le signal source subit lors de sa propagation jusqu’au capteur de nombreuses transformations altérant sa forme et par conséquent les descripteurs extraits de ce signal (amplitude, énergie, etc.). Dans le contexte de la classification des phénomènes sources, la modélisation de ces transformations s’avère donc indispensable. Une étude par éléments finis a été réalisée à l’aide du logiciel ABAQUS© en simulant une éprouvette de traction de type haltère (dimensions : 200x24x3,7 mm3). Pour l’instant, l’étude a été réalisée sans prendre en compte une éventuelle évolution des propriétés élasto-mécaniques du milieu de propagation avec l’endommagement. L’objectif principal de cette étude est de quantifier l’influence de la propagation sur le signal enregistré. Des sources de nature différente en termes de temps de montée, de fréquence et d’énergie ont été générées. Le déplacement à la surface matériau a été calculé à différentes distances de la source. Les descripteurs les moins affectés sont les descripteurs fréquentiels (fréquence de pic et barycentre fréquentiel) qui rendent une bonne image de la source et sont peu affectés par la propagation. Par contre, nous avons pu montrer que l’énergie du signal, dont la valeur est très influencée par la géométrie de l’éprouvette, est très affectée par les réflexions. En outre, l’énergie ne décroissant pas de manière exponentielle avec la distance de propagation pour cette géométrie, il n’est pas possible d’établir une relation simple entre l’énergie du signal d’EA et l’énergie de la source. Enfin, l’étude de l’impact d’un endommagement progressif de l’éprouvette sur le signal d’EA est en cours d’analyse.

Mots clés: addition; propriétés des bétons.; sable de dune en poudre; ciment composé; ciment Portland

Domaines: Mécanique [physics]

Thomas Le Gall, Nathalie Godin, Thomas Monnier. Modélisation des sources d'émission acoustique : aide à l'identification de paramètres pertinents pour décrire l'endommagement des matériaux. CFM 2013 - 21ème Congrès Français de Mécanique, Aug 2013, Bordeaux, France. ⟨hal-03439751⟩