Comportement en flexion 3-points d’un matériau composite instrumenté par capteur à réseaux de Bragg

Les matériaux composites sont de plus en plus utilisés comme matériaux de construction, notamment dans le génie civil. En revanche leur comportement en fatigue, et en particulier avec une sollicitation en flexion, est aujourd’hui encore mal connu. Ainsi il se développe des techniques de contrôle de santé pour surveiller les structures en continue. L’intégration à c½ur de capteur à fibre optique dans un matériau obtenu par pultrusion permet de suivre la déformation de la structure tout au long de sa durée de vie. Cette étude s’intéresse à l’intégrité de l’instrumentation par fibres optiques à réseaux de Bragg non dénudés, notamment en termes de résistance statique et de caractère intrusif dans le matériau mais également en fatigue. L’application technologique sous-tendue consiste en le contrôle permanent de santé d’une structure de larges dimensions (20m x 7m)

Effets de l’irradiation aux UV sur les propriétés mécaniques des matériaux composites polymères

Les performances des matériaux composites doivent être les meilleures possibles et adaptées à différents environnements (expositions prolongées en environnement extérieur, température, humidité et rayonnement solaire), afin d’être utilisés comme composants structuraux dans le génie civil ou comme matériaux de construction. A l’aide d’une installation spécifique, des échantillons en résine vinylester monolithique, ainsi qu’en matériau composite vinylester/fibre de verre ont été exposés à un rayonnement UV très dense. Afin d’évaluer l’impact de cette exposition aux UV, les techniques de nanoindentation instrumentée et de microscopie confocale ont été utilisées. Cette dernière a permis la visualisation 3D et la quantification de la rugosité du vinylester due à l’exposition aux UV alors que la technique de nanoindentation mesure le module d’Young local et la dureté sur la surface exposée. Sur les échantillons exposés aux UV, une surface très escarpée a été obtenue et dans ces circonstances, l’hypothèse d’une pression hydrostatique lors de l’essai de nanoindentation ne peut plus être vérifiée. Le but de cette étude est de mettre en oe½uvre une technique d’investigation contournant ce problème

Suivi d'endommagement par EA dans un composite obtenu par pultrusion et soumis à un chargement en flexion 3 points

Dans ce travail, un matériau composite à fibres de verre et à matrice vinylester, obtenu par pultrusion, est soumis à un chargement en flexion 3 points, d'abord sous chargement quasi statique, et ensuite en fatigue à fréquence relativement faible. La technique d'émission acoustique est utilisée lors des essais afin de préciser le seuil d'endommagement et de suivre son développement. Les résultats ont montré que le seuil d'endommagement survient bien avant la fin de proportionnalité permettant de préciser l'intervalle de contrainte le long duquel les essais de fatigue sur ce matériau seront pratiqués, à savoir entre la contrainte correspondant au seuil d'apparition d'endommagement et la contrainte de fin de proportionnalité. Jusqu'à la fin de proportionnalité, le scénario d'endommagement du matériau étudié suggère un mode d'endommagement gouverné principalement par les divers micro mécanismes d'endommagement de la matrice (microfissuration de la matrice longitudinalement et transversalement aux fibres). A un niveau de contrainte plus élevé, les ruptures de fibres en nombre engendrent l'activation concomitante de multiples autres mécanismes d'endommagement. Le réarrangement du matériau composite lors du rechargement s'accompagne d'une activité acoustique importante. Ceci est prouvé par une distribution très large des amplitudes des événements acoustiques