[Translate to Französisch:] non-destructive material research

Recherche des matériaux non destructive et sans contact

Pour garantir la qualité, la durée de vie, le poids et donc le succès du produit final, il est primordial d'opter pour le matériau adapté à l’emplacement adapté. Les vibromètres laser Doppler Optomet contribuent largement, et dans le monde entier, à la recherche systématique de nouvelles connaissances dans le domaine de la recherche des matériaux. Qu'il s'agisse de déterminer des paramètres de matériaux ou d’effectuer des contrôles non destructifs ou CND (en anglais non-destructive testing/non-destructive inspection ou NDT/NDI). Les méthodes de mesure sans contact revêtent une importance particulière ici, car elles n'influencent pas les caractéristiques du matériau, contrairement à un capteur d'accélération, par exemple.

 

Contrôle non destructif (CND) des matériaux

Les matériaux composites à base de fibres (PRFC) gagnent en importance dans la production de composants, afin de réduire le poids et d'obtenir des rigidités spécifiques élevées. Exemples caractéristiques : la fabrication d’ailes d’avion dans l’aéronautique ou de pièces de carrosserie dans le secteur automobile. Les délaminations ou fissures doivent être localisées dans les temps pendant la production ou lors des contrôles de maintenance, afin d'éviter une usure prématurée du matériau. Lorsque des plaques de PRFC à paroi mince sont stimulées à une fréquence élevée, par exemple par des pièces piézoélectriques, des ondes de Lamb (ondes de surface courtes) sont générées. Celles-ci interagissent avec les imperfections du matériau, entraînant des irrégularités dans la propagation des ondes ou des résonances locales (résonance locale du défaut, LDR).

Les vibromètres laser Doppler de la série SCAN d'Optomet peuvent détecter la propagation en phase des ondes à chaque point de mesure sur la surface du matériau, et ainsi visualiser de manière non destructive les défauts du matériau invisibles à l'œil nu. Le générateur de signaux interne peut produire toute forme de signal pouvant être utilisée pour exciter les composants, comme des impulsions ou des balayages de fréquence. Le logiciel OptoSCAN permet de réaliser l’ensemble de la mesure, depuis le réglage des canaux de mesure, la définition des points de mesure jusqu'à la visualisation et l'analyse des données de mesure dans la plage de fréquence et de temps. Avec la fonction d’exportation, les données peuvent être exportées et donc transférées aux formats standard, comme les fichiers UFF, HDF5 et mat (MATLAB).

Exemple pratique

Le vibromètre à balayage Optomet est utilisé pour détecter les défauts intégrés à l’arrière d'une plaque en PRFC. Le générateur de signaux interne génère une impulsion rectangulaire visant à exciter un actionneur piézoélectrique, qui est fixé à la plaque en PRFC. Les ondes qui se propagent depuis l’élément piézoélectrique (en bas, au centre) interagissent avec les deux défauts, les rendant visibles dans la plage de temps et de fréquence par des amplitudes localement plus élevées (résonance locale du défaut).

 

[Translate to Französisch:] contactless detection of local defect resonances

Barres de Hopkinson (SHPB)

L’essai avec les barres de Hopkinson désigne une méthode d'essai des matériaux utilisée pour déterminer les propriétés des matériaux dans des conditions dynamiques. L'échantillon (par exemple un cylindre en béton ou un matériau composite) se trouve entre deux barres, la barre entrante et la barre sortante. Un choc accéléré frappe la barre entrante et y provoque une impulsion de choc. L'onde générée parcoure la première barre, atteint l’échantillon, le traverse et se poursuit dans la barre sortante.

Grâce à leur taux d'échantillonnage élevé de 160 MSamples/s et à une plage dynamique de plus de 220 dB, les vibromètres laser Doppler (LDV) d’Optomet constituent l'outil de mesure parfait pour mesurer l'évolution dans le temps de ces impulsions de choc très dynamiques.

 

 

[Translate to Französisch:] split hopkinson bar

Détection des défauts locals sur un panneau en fibre de carbone

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