Titre original :

Contribution à l’évaluation non destructive multi-techniques de l’état de contraintes et d’endommagement des matériaux de structures

Titre traduit :

Contribution to the non destructive multi-technique evaluation of the stress and damage states of structural materials

Mots-clés en français :
  • Contraintes appliquées

  • Contrôle non destructif
  • Essais par ultrasons
  • Assemblages à boulons
  • Structures avec câbles
  • Contraintes résiduelles
  • Composites -- Fatigue
  • Composites à fibres
  • Fusion multicapteurs
  • Langue : Français, Anglais
  • Discipline : Sciences physiques
  • Identifiant : Inconnu
  • Type de mémoire : Habilitation à diriger des recherches
  • Date de soutenance : 18-03-2016

Résumé en langue originale

La caractérisation non destructive (CND) de l'état de contraintes des matériaux de structures et de leur endommagement sous sollicitations mécaniques statiques ou dynamiques présente un intérêt majeur lorsque l’on conçoit et/ou utilise des pièces ou composants complexes. L’objectif des recherches menées est de développer et mettre en œuvre des approches non destructives novatrices basées sur différentes techniques de CND, appliquées à des problématiques industrielles concrètes. Dans une première partie, sont exposés les travaux liés à l’évaluation non destructive des contraintes, qu’elles soient appliquées (cas des assemblages boulonnés et des câbles précontraints non accessibles dans les ouvrages d'art), ou résiduelles (cas de la soudure de plaques en acier et de l'injection de polymères thermoplastiques). Dans une seconde partie, est abordée l'évaluation de l'endommagement des composites structuraux sous des sollicitations mécaniques statiques ou dynamiques, dans une optique de fiabilisation du diagnostic de l'état de santé des matériaux. Les perspectives scientifiques et technologiques ouvertes par les résultats obtenus portent, d’une part sur le développement d’une chaine intégrée conception/fabrication/contrôle non destructif de composites et d’assemblages les intégrant (concepts de SHM, ou Structural Health Monitoring, et de Advanced Manufacturing), et d’autre part de prise en compte des incertitudes de mesure et de qualification des procédés de contrôle CND par des approches probabilistes (POD, ou Probability Of Detection).

Résumé traduit

Non destructive characterization (NDT) of the stress state of structural materials or of their damage under static or dynamic mechanical loading is a major issue when designing and/or using complex parts or components. The present research work aims at developing and implementing innovative non-destructive approaches based on different NDT techniques, and applying them to industrial cases. The first part of this report deals with the non destructive evaluation of both the applied stresses, namely in the case of bolted assemblies and pre-stressed steel strands, and the residual stresses in the welding joints of steel plates and in injection-moulded thermoplastic polymers. Damage evaluation of composite materials submitted to static or dynamic mechanical loading is addressed in a second part with the aim to improve the diagnosis reliability of their structural health. The scientific and technological prospects arising from the obtained results concern, firstly the idea to develop an integrated design/manufacturing/monitoring chain of composite materials and assemblies (Structural Health Monitoring and Advanced Manufacturing concepts) and secondly, the consideration of uncertainty and probability of detection (POD) concepts in order to qualify and make reliable the developed NDT diagnosis methods.

  • Directeur(s) de thèse : Krawczak, Patricia
  • Laboratoire : Technologie des polymères et composites & ingénierie mécanique. École des mines de Douai
  • École doctorale : École doctorale Sciences de la matière, du rayonnement et de l'environnement (Villeneuve d'Ascq)

AUTEUR

  • Chaki, Salim
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