Émission acoustique (EA)

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Délaminage de matériaux composites à fibres de carbone et à matrices organiques : étude numérique et expérimentale, suivi par émission acoustique

Délaminage de matériaux composites à fibres de carbone et à matrices organiques : étude numérique et expérimentale, suivi par émission acoustique

II.2.3.3 Identification des mécanismes d'endommagement par EA Identifier les mécanismes d'endommagement par émission acoustique, c'est associer aux signaux acoustiques créés par la fissuration, le délaminage et la rupture de fibres, des valeurs particulières des paramètres acoustiques (amplitude, temps de monté, durée, fréquence...). On parle alors de signature acoustique. Deux principes d'identification peuvent être alors utilisés : - En règle générale, on réalise des essais de manière à connaître et à isoler un type d'endommagement apparaissant lors d’un chargement. Par exemple, Rouby 99 caractérise la signature de la rupture de l'interface fibre-matrice lors d'un essai de micro-indentation. Pour la signature acoustique de la rupture de fibre, le test de traction simple sur une fibre de carbone noyée dans une éprouvette de résine souple est utilisé [Rouby 99 ].
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Identification de mécanismes d'endommagement de stratifiés carbone-époxy par émission acoustique

Identification de mécanismes d'endommagement de stratifiés carbone-époxy par émission acoustique

Figure 1. Dispositif expérimental Figure 2. Amplitude d’EA par rapport au temps. Différents mécanismes d’endommagement identifiés pour un stratifié carbone/époxy sollicité à 0° Dans la suite, cette approche sera étendue au cas du chargement cyclique (fatigue) afin de confirmer la relation entre l’émission acoustique et la thermographie infrarouge.

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Contribution au suivi par émission acoustique de l'endommagement des structures multi-matériaux à base de bois

Contribution au suivi par émission acoustique de l'endommagement des structures multi-matériaux à base de bois

53 III- Conclusion Ce chapitre bibliographique a permis de comprendre l’intérêt mécanique des structures multi-matériaux à base de bois ainsi que la complexité des phénomènes d’endommagement de ces structures. Ce chapitre bibliographique a également mis en évidence l’intérêt primordial du suivi de leurs endommagements afin d’éviter leurs détériorations et garantir la sécurité des usagers. Il est donc nécessaire de mettre en place une méthode de suivi fiable et facile à mettre en œuvre. Dans cette perspective se situe la technique de l’émission acoustique (EA). En effet, l’EA permet la détection précoce des défauts évolutifs, la localisation des sources acoustiques ainsi que la caractérisation et l’identification de différents mécanismes d’endommagement. De plus, la technique d’EA a fait ses preuves pour le suivi et l’identification des mécanismes d’endommagement de plusieurs types de matériaux notamment les matériaux composites. En revanche, l’utilisation de la technique d’EA dans le domaine du bois n’a pas connu le même développement. En effet, le traitement et l’interprétation des signaux recueillis ne sont pas aisés puisque la réponse acoustique dépend de plusieurs facteurs (essence, structure anatomique de bois, type de sollicitation…). Les résultats les plus encourageants sur l’identification par EA des mécanismes d’endommagement du matériau bois sont obtenus en utilisant une approche basée sur les analyses statiques multi-variables. Mais, ces travaux sont très limités. Chaque étude est effectuée pour une seule essence soumise à un seul type de charge. Les investigations sont très intéressantes, mais loin d’être suffisantes pour fournir des conclusions convaincantes.
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Contribution au suivi par émission acoustique de l'endommagement des structures multi-matériaux à base de bois

Contribution au suivi par émission acoustique de l'endommagement des structures multi-matériaux à base de bois

53 III- Conclusion Ce chapitre bibliographique a permis de comprendre l’intérêt mécanique des structures multi-matériaux à base de bois ainsi que la complexité des phénomènes d’endommagement de ces structures. Ce chapitre bibliographique a également mis en évidence l’intérêt primordial du suivi de leurs endommagements afin d’éviter leurs détériorations et garantir la sécurité des usagers. Il est donc nécessaire de mettre en place une méthode de suivi fiable et facile à mettre en œuvre. Dans cette perspective se situe la technique de l’émission acoustique (EA). En effet, l’EA permet la détection précoce des défauts évolutifs, la localisation des sources acoustiques ainsi que la caractérisation et l’identification de différents mécanismes d’endommagement. De plus, la technique d’EA a fait ses preuves pour le suivi et l’identification des mécanismes d’endommagement de plusieurs types de matériaux notamment les matériaux composites. En revanche, l’utilisation de la technique d’EA dans le domaine du bois n’a pas connu le même développement. En effet, le traitement et l’interprétation des signaux recueillis ne sont pas aisés puisque la réponse acoustique dépend de plusieurs facteurs (essence, structure anatomique de bois, type de sollicitation…). Les résultats les plus encourageants sur l’identification par EA des mécanismes d’endommagement du matériau bois sont obtenus en utilisant une approche basée sur les analyses statiques multi-variables. Mais, ces travaux sont très limités. Chaque étude est effectuée pour une seule essence soumise à un seul type de charge. Les investigations sont très intéressantes, mais loin d’être suffisantes pour fournir des conclusions convaincantes.
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Contribution à l'étude mécano-fiabiliste des câbles de précontrainte des ouvrages d'art, application au contrôle par émission acoustique

Contribution à l'étude mécano-fiabiliste des câbles de précontrainte des ouvrages d'art, application au contrôle par émission acoustique

L’objectif de ce chapitre est de développer une méthode d’application de la technique d'émission acoustique (EA) pour le suivi du phénomène de la corrosion sous contrainte des câbles de précontrainte (aciers tréfilés à haute limite élastique). Dans cette optique, on doit réaliser des essais sous contrainte en mettant en tension un câble avec une force égale à 80 % de sa charge à la rupture et de mettre ce dernier en contact avec un milieu corrosif. Une chaîne d'émission acoustique permet de suivre les phénomènes de corrosion (par piqûres, fragilisation par hydrogène ou autres formes de corrosion localisée) qui ont lieu pendant l'essai. On a effectué un nombre d'essais in situ pour déterminer la précision, la sensibilité et la fiabilité de cette technique.
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Identification de mécanismes d’endommagement de stratifiés carbone/époxy par couplage entre émission acoustique et thermographie infrarouge

Identification de mécanismes d’endommagement de stratifiés carbone/époxy par couplage entre émission acoustique et thermographie infrarouge

marianne.perrin@iut-tarbes.fr, marie-laetitia.pastor@iut-tarbes.fr, arthur.cantarel@iut-tarbes.fr Ce travail de recherche vise à coupler deux méthodes de suivi de l’endommagement pour l’étude du comportement mécanique de stratifiés à base de fibres de carbone : l’émission acoustique (EA) et la thermographie infrarouge (TI). Différents travaux sur le couplage de ces deux méthodes ont montré, par exemple, qu’il est possible de déterminer la limite d’endurance de composites à matrice céramique sous sollicitations de fatigue [1]. D’autres auteurs ont montré la relation entre la variation de température et l’évolution des descripteurs acoustiques (tels que l’énergie ou le nombre de salves) au cours d’essais de fatigue sur des composites verre/époxy [2] et des matériaux métalliques [3]. Ces travaux ont pour point commun le fait qu’ils ont toujours été réalisés dans le cas de sollicitations cycliques. L’objet de cette étude est de pouvoir améliorer la compréhension et la caractérisation des mécanismes d’endommagement pouvant affecter sous chargements quasi-statiques le comportement des composites carbone-époxy unidirectionnels en couplant les deux méthodes (EA et TI).
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2015 — Détection de l'usure de roulements par émission acoustique

2015 — Détection de l'usure de roulements par émission acoustique

CHAPITRE 3 APPLICATION INDUSTRIELLE 3.1 Introduction La compagnie Pratt&Whitney (P&W) Canada souhaite améliorer ses processus d’inspection, plus spécifiquement en ce qui concerne l’état des roulements du rotor des turbines. Pour améliorer la précocité et la fiabilité de la détection, P&W Canada souhaiterait développer des outils intelligents basés sur une nouvelle technologie de mesure à haute fréquence dans le domaine (20 kHz -100 kHz). En plus de mesures vibratoires sur le banc d’essais, le processus d'inspection des roulements chez Pratt&Whitney Canada est basé actuellement sur des mesures auditives qui exploitent un stéthoscope pour écouter le bruit du moteur quand il tourne à basse vitesse. Il repose donc sur l'expérience des opérateurs. Le problème fondamental est que l'opérateur n'a pas de critères quantitatifs pour accepter (ou rejeter) un niveau de bruit, ni connaitre la nature de la signature. Cette méthode est donc subjective et manque de fiabilité, d'où le besoin de le remplacer par des mesures objectives plus fiables. L'entreprise Pratt&Whitney Canada souhaiterait utiliser l’émission acoustique (EA) pour suivre l'état des roulements des turbines tout au long du processus d'inspection. La portabilité du dispositif de mesure EA contribue à rendre cette technique attirante pour un emploi industriel.
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Pépite | Contribution à l'étude des mécanismes d'endommagement par émission acoustique dans le cas des matériaux composites et métalliques

Pépite | Contribution à l'étude des mécanismes d'endommagement par émission acoustique dans le cas des matériaux composites et métalliques

Nos projets de recherche sont généralement orientés vers des besoins industriels. C’est dans ce sens qu’il m’a paru intéressant de prévoir un chapitre de mon HDR réservé aux applications industrielles des différents sujets développés en amont en laboratoire. Les principales applications que peuvent intéresser l’émission acoustique concernent le contrôle de l’intégrité des équipements sous pression simples ou complexes dans les secteurs de la chimie, pétrochimie et parapétrolier. Les équipements sous pression sont fabriqués en mettant en œuvre des méthodes de conception, de calculs, des techniques de construction et de contrôle qui ont fait, par expérience, la preuve de leur fiabilité. Pour maîtriser, dans le temps, l'état de ces équipements et assurer leur sûreté de fonctionnement, des suivis en service sont réalisés périodiquement ou en continu dans le respect d’exigences réglementaires ou de règles internes de surveillance. Au cours de ces suivis, des essais non destructifs, dont le choix est conditionné par la nature des informations recherchées, sont mis en œuvre.
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Émission acoustique et analyse vibratoire pour l’étude des défauts de roulements pour différents régimes moteurs

Émission acoustique et analyse vibratoire pour l’étude des défauts de roulements pour différents régimes moteurs

L’analyse vibratoire, méthode de choix qui a fait ses preuves depuis longtemps déjà dans le milieu industriel, fournit une mine d’informations grâce à l’analyse temporelle et surtout fréquentielle des signaux. Depuis quelques années, quelques travaux [M. AL 06] [TAND 99] tendent à montrer une corrélation entre l’analyse vibratoire et l’émission acoustique dans le cadre de la détection de défauts sur roulement à billes. Cette méthode permet de détecter l’amorçage de défauts à caractère évolutif (fissures, phénomènes de corrosion, etc.) et de suivre leur progression. Elle ne peut donc être utilisée que lorsque la matière évolue, se déforme sous l’effet d’une contrainte extérieure (Figure 3).
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Étude de matériaux hydrurables par émission
acoustique – application aux batteries Ni-MH.

Étude de matériaux hydrurables par émission acoustique – application aux batteries Ni-MH.

3.2. Historique Étant donné que l’activité micro-séismique existe de manière naturelle, il n’est pas évident de déterminer exactement la première observation de l’émission acoustique liée à cette activité, alors qu’un phénomène comme le "cri de l’étain", a pu être entendu dès 2600 avant J.C. La première référence écrite de l’émission acoustique peut être attribuée à l’alchimiste arabe Geber (VIIIe siècle) dont le texte, traduit en latin en 1545, évoque le son émis par le fer lors du forgeage, correspondant à la formation martensitique. Par la suite, plusieurs alchimistes ont mentionné ces émissions audibles pour différents métaux comme le cadmium, le zinc ou l’étain [NON 05].
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Étude par émission acoustique et dilatométrie d’électrodes à base de silicium pour batteries Li-ion.

Étude par émission acoustique et dilatométrie d’électrodes à base de silicium pour batteries Li-ion.

Pour les batteries au lithium, une activité acoustique non négligeable est détectée lors de la formation de la SEI sur le silicium [65], le graphite [192], ou NiSb2 [193]. Les signaux liés à la SEI sur le silicium, d’après Alias, seraient de forte énergie (~0,7 aJ) avec une fréquence de pic et un temps de montée faible (30-38 kHz et 0,14-0,22 μs respectivement). A l’inverse, les signaux associés à la lithiation/délithiation seraient moins énergétique, leur fréquence de pic plus élevée (100-125kHz) et leur temps de monté plus long (~0,52 μs). L’analyse par Alias montre aussi que l’activité en délithiation est plus importante qu’en lithiation, et qu’elle augmente lors de la 2 ème délithiation.[65] Ces résultats sont toutefois en contradiction avec ceux de Rhodes. L’analyse acoustique de Rhodes présente une activité concentrée sur la 1 ère lithiation (cf. fig. I.21a).[204] Les signaux sont associés à des fractures en surface des particules (de diamètre ~130 μm, contre 25 μm dans l’étude d’Alias [65]) et ont des amplitudes très variables.[204] Leur fréquence de pic se situe autour de 300-400 kHz, de plus le spectre de puissance de ces signaux présente aussi une composante fréquentielle autour de 900 kHz.[205] La figure I.21b présente un exemple type, les fréquences proches de 500 et 100 kHz sont considérées comme du bruit superposé au signal.
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Analyse du procédé de crêpage du papier et suivi de l'usure des lames de crêpage par émission acoustique

Analyse du procédé de crêpage du papier et suivi de l'usure des lames de crêpage par émission acoustique

La prise de ces mesures a done pour objectif d'etablir des correlations entre les differents parametres papier, d'evaluer revolution des differents parametres en fonction du temps pou[r]

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Principes de modélisation pour la simulation acoustique

Principes de modélisation pour la simulation acoustique

Dans le cadre d’autres projets de recherche, nous sommes également confrontés à des problématiques d’élaboration de modèles architecturaux à des fins d’évaluation. Les principes de modélisation applicables aux différents domaines s’avèrent être totalement différents. En conception thermique, par exemple, la modélisation se fait principalement par com- position de volumes cohérents entre eux (voir Juchmes et al., in press) alors qu’en acoustique, la modélisation se conduit essentiellement par la création de faces formant une enveloppe fermée. Ces caractéristiques particulières de modélisation sont directement issues des principes phy- siques régissant les comportements thermiques ou acoustiques des bâti- ments modélisés, ainsi que de la façon dont ces principes sont intériorisés par les utilisateurs.
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FDES LINOLÉUM ACOUSTIQUE EN LÉS

FDES LINOLÉUM ACOUSTIQUE EN LÉS

4 ETAPES DU CYCLE DE VIE Diagramme du cycle de vie du produit : 4.1 Etape de production, A1-A3 Les étapes A1 à A3 comprennent tous les processus depuis l’extraction des matières premières jusqu’à leur transformation en usine. Le linoléum acoustique est fabriqué par calandrage et doublage (mousse d’envers).

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Communication acoustique chez les téléostéens

Communication acoustique chez les téléostéens

… dont certains sont encore mal compris ou inconnus. De plus, on s’aperçoit que certaines espèces produisent des sons:[r]

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Qualité acoustique des lieux d'écoute

Qualité acoustique des lieux d'écoute

De ce fait des chercheurs (cf. M eisser du Laboratoire N ational Acoustique) tentent actuellement de mettre en place des méthodes de caractérisation qui soient plus fiables. 1-2-2- Etude sur maquettes Dans ce cas on réalise à une échelle comprise entre 1/30 et 1/8 une maquette de la salle à étudier. A la même échelle, dans les domaines de la fréquence et du temps, on procède dans cette m aquette à certains tests pratiqués dans les salles en vraie grandeur, ce qui perm et de prévoir une partie du com portem ent de la salle avant sa réalisation. En particulier la visualisation des échogrammes peut amener à modifier les dimensions de la salle ou l'orientation de certains éléments architecturaux.
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Modélisation numérique de la guitare acoustique.

Modélisation numérique de la guitare acoustique.

Les principales d’entre elles sont les suivantes : - probl`eme de grande taille 3D pos´e dans un domaine infini et de g´eom´etrie complexe, - r´esolution de l’´equation de plaque dynamiq[r]

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Cavitation acoustique dans l'eau pure

Cavitation acoustique dans l'eau pure

Une autre mani`ere de mettre sous tension le liquide est d’utiliser une onde acoustique progressive ou stationnaire, focalis´ee ou non. Cette m´ethode a ´et´e utilis´ee par un grand nombre de groupes, mais leurs r´esultats sont ´egalement tr`es dispers´es allant jusqu’`a la pression positive de 0.1 MPa en raison de la pr´esence de germes de nucl´eation dans le volume exp´erimental. Les pressions les plus n´egatives ont ´et´e obtenues par Greenspan et Tschiegg [29] en g´en´erant une onde acoustique stationnaire focalis´ee dans un cylindre en acier inoxydable contenant de l’eau purifi´ee et d´egaz´ee. Les auteurs d´efinissent le seuil en fonction du temps moyen d’apparition de la nucl´eation : ils trouvent -16 MPa (resp. -21 MPa) pour une attente de plusieurs minutes (resp. secondes). Nous prendrons la valeur de -21 MPa pour la comparaison Tab. 2.1 et Fig. 2.5 et 2.6. P cav est estim´e par la m´ethode
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Lecture acoustique de la voie ferrée

Lecture acoustique de la voie ferrée

Figure 2.33 – Pression acoustique rayonnée : modèle de plaque bafflée développée avec R=0 ( ) et R=1 ( · ), plaque projetée ( ), mesures ( ◦ ), mesure au point 45 ( • ) et incertidue sur la position radiale et angulaire ( ) 68 ; référence de la pression en dB : 2.10 −5 Pa causer une augmentation des niveaux acoustiques aux extrémités de celle-ci (cercles 2 : r=0,15 m et 6 : r=0,38 m). La prise en compte de la surface courbe par son développement apporte peu de différences par rapport au champ de pression calculé pour la plaque projetée (cf. section 2.3.2.2 ). C’est en revanche la pression rayonnée pour la plaque projetée qui tend vers la mesure et ajuste ainsi l’allure du champ de pression comme pour les modes latéraux (0L3 à 0L6 - voir Fig. C.13 (g-i)) et Fig. C.14 (a,b) ou le mode R5 (voir Fig. 2.33f ). Pour ce dernier, la différence entre la pression mesurée et la pression calculée, quelle que soit la projection ou le développement, est particulièrement élevée en r=0.38 (cercle 6). Cet écart calcul/mesure correspond à l’écart des vitesses vibratoires relevé dans la section précédente (cf. section 2.3.1.3 - Fig. 2.21c ). L’augmentation du champ de pression à l’extrémité du bandage de la roue que l’on pouvait attendre du rayonnement « radial » causé par la bande de roulement, et plus particulièrement pour les modes radiaux (voir Fig 2.15 ) n’est pas observée. L’hypothèse sur la séparation des champs acoustiques « radial » et « axial » en un point proche de la toile de la roue est donc validée (voir Fig. 2.33 et Fig. C.14 ). Pour la même raison, le modèle de plaque plane confondue dans un plan rigide infini est également justifié. Comme précisé dans la section 2.3.2.3 , l’effet de sol n’a que très peu d’influence sur la pression directe rayonnée en champ proche. Pour l’ensemble des modes, la pression calculée avec un coefficient de réflexion du sol R égal à 1 au droit d’un ventre de vibration coïncide avec la pression pour R=0 (sans effet de sol). Dans le cas où la pression avec R=1 est calculée au droit d’un noeud de vibration, l’effet de sol peut entrainer des différences avec la pression
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Corps, gestes, perceptions : Interrelations, articulations et poétiques de l'espace instrumental, acoustique et électro-acoustique

Corps, gestes, perceptions : Interrelations, articulations et poétiques de l'espace instrumental, acoustique et électro-acoustique

A partir de cette relation avec la poésie de Pizarnik, j’ai créé avec ce projet un objet sonore.. très complexe et inharmonique imaginé comme une masque.[r]

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