Responsable : Pierre MARECHAL, MCF HDR (@)
L’équipe Evaluation et Contrôle Non Destructifs du LOMC s’intéresse à caractériser par ondes ultrasonores l’état de santé de matériaux polymères, métalliques ou composites, par ondes de volume (méthode pulse-echo) ou ondes guidées (ondes de Lamb, ondes SH). Le domaine de fréquence de travail est de l’ordre du MHz (longueurs d’onde de l’ordre du mm et donc résolution d’analyse de cet ordre). Les capteurs utilisés sont des transducteurs piézoélectriques mono et multiéléments, EMAT, Air-Coupling et des interféromètres laser. Les matériaux peuvent être simples ou assemblés (collages structuraux), en cours d’évolution, vieillis… L’équipe vient de se doter d’un microscope acoustique (janvier 2020) allant jusqu’à 400 MHz : le but est d’atteindre des résolutions de l’ordre du µm pour des applications aux systèmes de la microélectronique et du biomédical.
Thèmes de l’équipe :
Thème 1 : Collages structuraux (M. Ech-Cherif El-Kettani, D. Leduc, P. Pareige)
Les travaux s’intéressent à évaluer les niveaux d’adhésion dans des collages structuraux métal/époxy/métal, métal/époxy/composite ou composite/époxy/composite, par ondes guidées de type Lamb ou SH. Les échantillons sont à propriétés cohésives (taux de réticulation du film adhésif) et adhésives (traitements mécanique et/ou chimique de l’interface) différenciées. Les caractérisations physico-chimiques sont confrontées aux caractérisations ultrasonores. Les résultats expérimentaux sont comparés à un modèle rhéologique, permettant de classer les échantillons par niveau d’adhésion (ANR ISABEAU 12-BS09-0022, 2013-2017). Les travaux sur les collages dissymétriques métal/époxy/matériau composite ont été orientés sur l’évaluation des niveaux d’adhésion de chacune des interfaces d’un même échantillon, ainsi qu’à la détection de défauts de collages de type Kissing Bond. Les travaux actuels sur les collages composite/époxy/composite traitent de l’évolution des niveaux d’adhésion avec le vieillissement en milieu hostile (marin par exemple).
Collaborations :
- Jocelyne Galy, DR CNRS, IMP INSA Lyon : réalisation des échantillons et caractérisation physico-chimique.
- Mihai Predoi : Université Polytechnique de Bucarest, Roumanie : modélisation numérique par éléments finis.
Thème 2 : Caractérisation de matériaux en évolution et imagerie ultrasonore : polymères, composites (P. Maréchal, H. Duflo)
Ce thème s’intéresse au suivi de propriétés de matériaux en cours d’élaboration tels les polymères ou les matériaux composites, ainsi qu’à l’imagerie ultrasonore pour la détection de défauts ou de délaminages dans des structures sandwich de type nid d’abeille. Les études expérimentales sont menées en mode pulse-écho, et confrontées à des modèles.