Suivi de l’endommagement en fatigue d’un composite à renfort interlock carbone/époxy par émission acoustique

Fatigue damaging analysis of a carbon/epoxy 3D layer interlock with acoustic emission

¹ Laboratoire de Roberval, Université de Technologie de Compiègne, BP 20529, 60205 Compiègne Cedex, France
e-mail : joseph.henry@utc.fr; zoheir.aboura@utc.fr
² Snecma Villaroche, Rond-point René Ravaud, Réau, 77550 Moissy-Cramayel, France
e-mail : stephane.otin@snecma.fr

Reçu : 19 Septembre 2011
Accepté : 9 Mai 2012

Résumé

L’émission acoustique est une technique qui a déjà prouvé son utilité dans le suivi des endommagements d’un composite. Dans cette étude, cette technique est appliquée à des essais de fatigue sur un composite interlock. Dans un premier temps, cette étude présente les signaux rencontrés lors d’un essai de traction uni-axiale. L’accent est porté ensuite sur le traitement des signaux acoustiques qui doit nous permettre de mieux appréhender les phénomènes responsables des pertes de propriété du matériau. L’originalité première de cette étude réside dans la distinction de deux branches lors de la représentation de l’énergie de chaque événement en fonction du nombre de coups. Ces deux branches sont attribuées pour la première aux phénomènes de rupture de fibres, déchaussements, qu’on retrouve sur un essai statique, tandis que la deuxième correspond aux phénomènes de fatigue, notamment les frottements, mais aussi des dommages plus importants tels que des micro-flambements locaux. Ce papier s’intéresse ensuite à attribuer le rôle de chaque branche dans la perte de propriétés mécaniques du matériau.

Abstract

Acoustic emission is a non destructive controlling method which has proven its use in the study of the damages of composites. In this paper, this method is applied on carbon Interlock composite. First of all, this study reminds the different types of hit encountered in uni-axial experiment. Secondly, the different ways to obtain a descent set of files and the post-processing are discussed in order to discern the mechanisms responsible for the loss of mechanical properties. The originality of this paper is the observation of two clear areas when tracing the energy of each hit function of the counts. These two parts are assigned, for the first to fiber rupture and debonding whishes are well known static mechanisms, and to the dynamic behavior such as rubbing, but more important damages too, like local micro-buckling for the second part. This paper finally focuses on determining the role of each of these parts in the decrease of mechanical properties.