Sommaire: Contrôle de santé des matériaux hétérogènes par émission acoustique et acoustique non linéaire

Table des figures
Liste des tableaux
Liste des principales notations
Introduction generale
1 Emission Acoustique (EA) : ´etat de l’art et probl´ematique
1.1 Mat´eriaux composites et essais m´ecaniques
1.1.1 Pr´esentation des mat´eriaux composites
1.1.1.1 Mat´eriaux composites de type fibre/matrice
1.1.1.2 Mat´eriaux composites de type b´eton polym`ere
1.1.2 Sollicitations m´ecaniques
1.2 M´ecanismes d’endommagement des mat´eriaux composites
1.2.1 Mat´eriaux composites de type fibre/matrice
1.2.2 Influence de la direction de sollicitation sur les modes de rupture
1.2.3 Mat´eriaux composites de type b´eton polym`ere
1.3 Emission Acoustique
1.3.1 Pr´esentation de l’EA
1.3.2 Effet Kaiser et rapport Felicity
1.3.3 M´ethode d’acquisition des signaux d’EA
1.3.3.1 Transducteurs utilis´es pour l’EA
1.3.3.2 Chaˆıne d’acquisition de l’EA
1.3.3.3 Param´etrage du logiciel d’acquisition
1.3.4 Param`etres temporels
1.4 Identification des sources d’EA dans les mat´eriaux composites .
1.4.1 Analyse temporelle
1.4.2 Analyse fr´equentielle et temps-fr´equence
1.4.3 Analyse statistique multivariable
1.5 Probl´ematique et m´ethodologie
 2 Analyse statistique multivariable 
2.1 D´efinition du probl`eme de classification
2.2 Classification supervis´ee et non supervis´ee
2.3 Partition classique et partition floue
2.4 Choix des descripteurs
2.5 Mesure de similitudes entre les formes
2.6 M´ethode de coalescence floue (Fuzzy C-means FCM)
2.7 Evaluation du nombre de classes `a prendre en compte
2.8 Algorithme de coalescence floue
2.9 Crit`eres d’arrˆet
2.10 D´ecision sur l’appartenance `a une classe
2.11 Etiquetage des classes
2.12 Analyse en composantes principales
2.13 Conclusion
3 R´esultats : Discrimination des m´ecanismes d’endommagement par EA 
3.1 Proc´edure exp´erimentale
3.2 Application aux mat´eriaux composites de type matrice/fibre
3.2.1 Essais de traction sur des composites unidirectionnels
3.2.1.1 Evaluation du nombre de classes `a prendre en compte
3.2.1.2 Choix des descripteurs
3.2.1.3 Analyse statistique multivariable et ´etiquetage des classes
3.2.2 Essais de fluage en traction sur des composites `a plis crois´es et SMC
3.2.2.1 Evaluation du nombre de classes `a prendre en compte
3.2.2.2 Analyse statistique multivariable
3.2.3 Essais de flexion quasi statique trois points sur des composites `a plis crois´es et SMC 51
3.2.3.1 Evaluation du nombre de classes a prendre en compte
3.2.3.2 Analyse statistique multivariable
3.3 Application aux mat´eriaux composites de type beton polymere
3.3.1 Echantillon compose de resine
3.3.2 Echantillon compose de gravier et de resine
3.3.3 Echantillon compose de sable fin et de resine
3.3.4 Echantillon de beton polymere
3.4 Conclusion
4 Etude temps-echelle des signaux d’EA issus des materiaux composites
4.1 Presentation de l’´etude temps-echelle
4.1.1 Problematique
4.1.2 Signaux d’emission acoustique etudies
4.2 Transformees en ondelettes continues (TOC)
4.3 Transformees en ondelettes discretes (TOD)
4.4 Analyse multiresolution
4.5 Ondelettes analysantes
4.6 Application des TOC aux signaux d’EA
4.7 Definition de nouveaux descripteurs a partir des TOC
4.8 Application des TOD aux signaux d’EA
4.9 Definition de nouveaux descripteurs a partir des TOD
4.10 Application des descripteurs temps-echelle a l’analyse statistique multivariable
4.10.1 Validation de la m´ethode sur des materiaux mod`eles
4.10.2 Application aux materiaux composites a plis croises
4.10.3 Application aux materiaux composites SMC
4.11 Conclusion
5 Caracterisation experimentale de dynamique lente non-lineaire et EA 
5.1 Methode de resonance non lineaire
5.1.1 M´ethode de resonance
5.1.2 Dynamique rapide
5.1.3 Dynamique lente
5.2 Parametres non-lineaires
5.3 Procedure experimentale
5.4 Resultats : dynamique lente non-lineaire et emission acoustique
5.4.1 Emission acoustique
5.4.2 Effet Kaiser
5.4.3 Suivi du temps de relaxation
5.5 Conclusion
Conclusion generale
Bibliographie
Resume

Extrait du mémoire contrôle de santé des matériaux hétérogènes par émission acoustique et acoustique non linéaire

Chapitre 1: Emission Acoustique (EA) : etat de l’art et problematique
Les materiaux composites sont largement utilises dans l’industrie. Leur comportement mecanique est de mieux en mieux connu mais leur mode d’endommagement et les mecanismes qui menent a la rupture restent meconnus. Ce chapitre presente les materiaux composites utilises dans notre travail, en particulier leur composition, leur elaboration, leurs caracteristiques mecaniques ainsi que leur processus d’endommagement en relation avec leur microstructure. La methode utilisee afin de suivre leur mode d’endommagement est la technique d’Emission Acoustique (EA). Le principe de cette methode, la methode d’acquisition des signaux d’EA et ses principales applications sont d´etailles. Enfin, une etude bibliographique relative a l’identification des sources d’EA au sein d’un materiau composite est presentee. La methodologie adopt´ee dans cette these est ensuite presentee a la fin ce chapitre.
1.1 Materiaux composites et essais mecaniques
Un materiau composite est constitue de l’assemblage de plusieurs materiaux de proprietes mecaniques differentes et compl´ementaires. Il s’agit le plus souvent d’une matrice (resine, metal, etc) renforcee par des fibres et/ou des inclusions (verre, carbone, roches, etc). Cet assemblage permet d’obtenir un mat´eriau dit composite aux proprietes et a la resistance mecanique ameliorees pour une masse plus faible. Le role des renforts est d’augmenter les proprietes mecaniques. La matrice permet d’assembler les renforts et d’assurer la transmission des sollicitations mecaniques vers ces derniers. Ces materiaux sont tres utilises dans l’industrie pour leurs proprietes : legerete, tenue a la corrosion, facilite de mise en oeuvre, isolation, tenue a la fatigue, durete et souplesse.
1.1.1 Presentation des materiaux composites
La matrice sert a incorporer les renforts afin d’optimiser le transfert des contraintes mecaniques appliquees.
La matrice est composee d’un materiau ductile afin de transmettre les sollicitations mecaniques vers les renforts. Pour des applications a temperature ambiante, des matrices organiques constituees de matieres plastiques (resines ou polymeres) sont utilisees. Les matrices polym`eres sont les plus utilisees
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