Etude des assemblages collés par ondes guidées ultrasonores : étude expérimentale et modélisation par éléments finis

De
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Sous la direction de Bernard Hosten
Thèse soutenue le 27 novembre 2009: Bordeaux 1
Les collages ont pris une part de plus en plus importante dans le monde de l’industrie aérospatiale ces dernières années. Il s’agit essentiellement de collages structuraux dont le niveau de fiabilité attendu est très élevé. Cependant, le contrôle de leur état de santé après fabrication et au cours de leur vie reste un frein essentiel à leur utilisation. Il convient en effet de contrôler les endommagements liés à l’environnement extérieur et aux conditions de contraintes et de sollicitations thermiques. Pour le moment, les contrôles effectués sont des tests destructifs, très couteux. Le but de la thèse est de participer au développement d’une méthode de contrôle non destructif. Pour cela, des recherches bibliographiques ont mené à l’utilisation des ondes guidées ultrasonores qui permettent une investigation des collages sur de longues distances. La simulation de la propagation de ces ondes guidées a consisté en un modèle éléments finis en deux dimensions dans lequel le concept de raideur d’interface est introduit afin de prendre en compte des variations de la valeur de l’adhésion. Les études numériques ont permis de prévoir avec quels modes et à quelles fréquences obtenir des sensibilités à des défauts de type cohésif (absence de colle) mais aussi adhésif (pollution d’interface, sablage). Leurs résultats ont été confrontés à ceux expérimentaux obtenus sur des joints collés à simple recouvrement. Il a été observé que les modes de Lamb A0 et S0 et le mode de cisaillement horizontal SH0 étaient sensibles de façon plus ou moins importante à ces défauts. Ces résultats ont ensuite été discutés grâce à l’étude de certains facteurs influant sur la transmission des ondes guidées.
-Ondes guidées ultrasonores
-Contrôle non destructif
-Joint collés
-Adhésion
-Cohésion
-Eléments finis
Abstract
Source: http://www.theses.fr/2009BOR13902/document
Publié le : vendredi 28 octobre 2011
Lecture(s) : 93
Nombre de pages : 148
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N° d’ordre : 3902


THÈSE

PRÉSENTÉE A

L’UNIVERSITÉ BORDEAUX 1

ÉCOLE DOCTORALE DES SCIENCES PHYSIQUES ET DE L’INGENIEUR

Par Hugues LOURME

POUR OBTENIR LE GRADE DE

DOCTEUR
SPÉCIALITÉ : Mécanique

Etude des assemblages collés par ondes guidées ultrasonores :
étude expérimentale et modélisation par éléments finis

Directeur de recherche : Bernard HOSTEN


Soutenue le 27 novembre 2009

Après avis de :

M R. EL GUERJOUMA, Professeur, Université du Maine Rapporteurs
M E. LE CLEZIO, Maître de Conférences, HDR, Université de Tours

Devant la commission d’examen formée de :

M J. L. BATTAGLIA, Professeur, Université Bordeaux 1 Président
M R. EL GUERJOUMA, Professeur, Université du Maine Rapporteurs , Université de Tours
M M. CASTAINGS Examinateurs
M P. PERES, Ingénieur ASTRIUM Space Transportation



-- 2009 --
Remerciements


Ce mémoire est le résultat d’un travail effectué au Laboratoire de Mécanique Physique, au
sein de l’équipe Ultrasons Matériau, coordonnée par Bernard HOSTEN.

Je remercie Marc DESCHAMPS, directeur de recherche au CNRS, de m’avoir accueilli au
Laboratoire de Mécanique Physique.

Je tiens à remercier Rachid EL GUERJOUMA, professeur à l’Université du Mans et
Emmanuel LE CLEZIO, maître de conférence, habilité à diriger des recherches à l’Université
de Tours, pour m’avoir fait l’honneur d’examiner ce travail.

J’adresse toute ma reconnaissance à Bernard HOSTEN, directeur de recherche au CNRS,
pour m’avoir encadré durant cette thèse. Ses connaissances, ses conseils ainsi que sa
disponibilité et sa bonne humeur ont rendu possible l’aboutissement de ces travaux. Il n’aura
malheureusement pas pu les suivre jusqu’à leurs termes mais je n’oublierai pas que c’est à lui
que je dois le succès de cette thèse.

Je tiens à remercier également ASTRIUM SPACE TRANSPORTATION qui a financé la
thèse et particulièrement Pascale BRASSIER, Patrick PERES et Dominique CONTE,
ingénieurs, pour leur suivi durant ces trois années.

Je remercie très chaleureusement Christine BIATEAU pour sa sympathie, son aide dans les
aspects expérimentaux et pour tout le reste et qui m’aura permis de supporter les moments
difficiles.

Je remercie également Philippe MALERNE et Alain SENDAT pour leur aide dans les aspects
techniques. Merci également à Béatrice DESOUDIN et Sandrine GUIT pour leur aide au bon
fonctionnement du labo et à Cathy BLANCHARD qui en assure l’entretien.

Je remercie sincèrement mes camarades de pauses : Bénédicte, Damien, Jean-Philippe,
Jérôme, Mahmad, Mahmoud, Mathieu et tous les autres thésards que j’ai côtoyés durant ces
longues années.

Et pour terminer, un très grand merci à Christelle pour son soutien au quotidien.






















A Bernard,


Table des matières


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