Contrôle structurel de matériaux composites par imagerie polarimétrique TéraHertz

Autor: Guille, Antoine, Moulin, Benoit, Triki, Meriam, Blumenfeld, Jean-Baptiste, Antonini, Thierry
Přispěvatelé: Association Française de Mécanique
Jazyk: francouzština
Rok vydání: 2017
Předmět:
Zdroj: CFM 2017-23ème Congrès Français de Mécanique
CFM 2017-23ème Congrès Français de Mécanique, Aug 2017, Lille, France
Popis: Colloque avec actes et comité de lecture. Internationale.; International audience; Les matériaux composites constitués d'une matrice de polymère renforcée avec des fibres présentent des propriétés mécaniques particulièrement attractives. Ainsi leur utilisation dans différentes industries, telles que l'automobile et l'aéronautique s'est considérablement accrue ces dernières années. Or les performances et la durabilité de ces matériaux dépendent en partie de la distribution des fibres à l'intérieur de ceux-ci. C'est pourquoi la possibilité de fabriquer des pièces de structure en matériaux composites dépend de la capacité à contrôler la présence de défauts internes liés à l'orientation des fibres qui pourraient affecter leur durabilité. Par exemple, dans le cas de pièces issues de l'injection plastique de fibres coupées, l'orientation des fibres affecte la réponse à une sollicitation mécanique. En effet, une orientation aléatoire des fibres entraine des propriétés mécaniques isotropes. En revanche, lorsqu'elles s'arrangent selon une direction privilégiée, les propriétés mécaniques changent avec la direction considérée. Cela peut être source de fragilité pour une pièce soumise à une sollicitation mécanique. Dans ce cadre, l'imagerie polarimétrique térahertz présente un grand intérêt. Les ondes TéraHertz (THz) sont un rayonnement électromagnétique non ionisant présentant de très bonnes capacités de pénétration dans les matériaux diélectriques (polymères, élastomères, céramiques et verres...) ainsi qu'une grande sensibilité de détection. L'imagerie THz est donc particulièrement adaptée au contrôle non destructif des matériaux composites. La société Terahertz Waves Technologies a développé une technique d'imagerie polarimétrique pour la caractérisation de pièces en matériaux composites dans le cadre de problématiques industrielles. Elle met à profit la mesure de l'état de polarisation d'une onde THz pour caractériser l'anisotropie des matériaux. Cette anisotropie, qui peut être structurelle ou induite, modifie l'état de polarisation de l'onde THz lors de la traversée du matériau. L'analyse de l'état de polarisation de l'onde THz transmise permet ainsi de réaliser une cartographie de l'anisotropie d'un échantillon, c'est à dire d'avoir en chaque point une orientation préférentielle et un taux d'alignement des fibres. Ainsi, l'imagerie polarimétrique THz représente un complément et/ou une alternative à la radiographie par rayons X. Elle permet notamment d'inspecter rapidement des pièces de grandes dimensions et donne une information quantitative sur l'orientation des fibres. Dans cette étude, nous présentons des résultats obtenus sur différentes problématiques liées à la mise en forme de matériaux composites. Nous nous intéressons à l'influence du moule, dans le cas de pièces réalisées par injection, et à l'influence des procédés de mise en forme et de perçage, dans le cas de pièces réalisées à partir de renforts tissés. De plus, nous comparons les résultats obtenus avec des mesures réalisées par radiographie X.
Databáze: OpenAIRE
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