Précision de détection, suivi d’endommagement, influence mécanique : des essais d’impact et de traction ont comparé quatre technologies de monitoring intégrées à des structures composites.

Dans la continuité d’une première étude sur les méthodes de monitoring, la synthèse Performances « Évaluation de solutions SHM intégrées dans des composites utilisés en équipement sous pression » (9Q508) revient sur l’évaluation, au plus proche du réel, l’efficacité de quatre technologies embarquées pour la surveillance de structures composites utilisées en équipement sous pression.

Des essais sur des plaques carbone/époxy réalisées par infusion sous vide et des éprouvettes de traction ont permis de vérifier la sensibilité des technologies à la détection d’impact ainsi que leur aptitude à le localiser, à en estimer l’intensité et à suivre l’endommagement progressif. La technologie fondée sur des réseaux piézoélectriques intégrés et celle sur la variation de résistance du matériau détectent immédiatement les impacts dès 2,5 Joules et évaluent la puissance du choc après étalonnage. Elles localisent également l’impact, avec une précision qui dépend de la zone sollicitée. En outre, la technologie fondée sur la variation de résistance du matériau offre un suivi fin du comportement en traction, dès 0,02 % d’élongation jusqu’à la rupture, en identifiant la sortie du domaine élastique et les zones fragilisées.

Les capteurs de déformation à résistivité quantique ont une influence mécanique faible et assurent un suivi en traction, mais leur faculté à identifier et corréler précisément l’occurrence des impacts est limitée. Enfin, les fibres optiques à réseaux de Bragg, intégrées dans les éprouvettes, n’altèrent pas le comportement mécanique et permettent un suivi des déformations jusqu’à rupture.

La synthèse Performances « Évaluation de solutions SHM intégrées dans des composites utilisés en équipement sous pression » est disponible sur notre site, rubrique Mécathèque.