Mécanismes d'endommagement sous sollicitation monotone et cyclique de composites à fibres longues quasi-UD à matrice aluminium : apport de l'émission acoustique / par Marie Jacquesson ; sous la dir. de Roger Fougères

Date :

Editeur / Publisher : [S.l.] : [s.n.] , 2000

Type : Livre / Book

Type : Thèse / Thesis

Langue / Language : français / French

Catalogue Worldcat

Composites à fibres

Fougères, Roger (19..-....) (Directeur de thèse / thesis advisor)

Institut national des sciences appliquées de Lyon (Lyon) (Organisme de soutenance / degree-grantor)

GEMPPM - Groupe d’Etudes de Métallurgie Physique et de Physique des Matériaux (Lyon, INSA) (Laboratoire associé à la thèse / thesis associated laboratory)

Ecole Doctorale Matériaux de Lyon (Villeurbanne) (Ecole doctorale associée à la thèse / doctoral school)

Résumé / Abstract : Dans le cadre de la recherche de matériaux alliant légèreté et performances mécaniques élevées pour des applications aérospatiales, Aérospatiale a développé un procédé d'élaboration par fonderie à moindre coût permettant la réalisation de pièces renforcées localement ou entièrement par des matériaux composites à matrice métallique. Le travail de thèse a consisté en 1' étude des performances en fatigue oligocyclique des composites ainsi élaborés, à matrices d'alliages d'aluminium renforcées par des fibres continues d'alumine N610 (haute résistance et interface fibre-matrice forte) ou de carbone K139 (haut module et interface fibre-matrice faible). A noter que la préforme est quasi-unidirectionnelle, tissée avec 90% de fibres en sens long et 10% de fibres en sens travers. Cette étude a nécessité la mise au point d'une méthodologie expérimentale basée sur l'utilisation en parallèle d'essais mécaniques, d'observations microstructurales et de suivi par émission acoustique. Les matériaux sont dans un premier temps sollicités en statique. Les observations microfractographiques et microstructurales ainsi que l'étude de la réponse des matériaux en émission acoustique permettent de dégager les principaux mécanismes d'endommagement et leur chronologie d'apparition jusqu'à la rupture. Dans un deuxième temps, les matériaux sont sollicités en fatigue à f=10Hz avec un rapport de charge de 0,1. L'association des résultats d'essais mécaniques avec suivi extensométrique, des informations tirées des observations microstructurales sur les faciès de rupture et sur les coupes polies extraites d'éprouvettes dont l'essai a été interrompu, et des résultats issus du suivi par émission acoustique pendant l'essai mécanique, permet d'identifier trois classes de signaux acoustiques que l'on associe à trois modes d'endommagement: la déformation matricielle, les ruptures de fibres individuelles et les ruptures de fibres en cascade au sein d'un toron. Une chronologie détaillée de leur ordre d'apparition est établie jusqu'à la rupture des échantillons. Les résultats obtenus ouvrent la voie à une méthode de prévision de la rupture à partir des éléments précurseurs d'émission acoustique.