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07 déc
07/12/2018 10:30

Sciences & Société

Soutenance de thèse : Nicolas GUEL

Comportement mécanique de composites oxydes : relations procédé-microstructure-propriétés

Doctorant : Nicolas GUEL

Laboratoire INSA : MATEIS
Ecole doctorale : ED34 : Matériaux de Lyon

Cette thèse a pour objectif la compréhension fine du rôle de la microstructure sur les propriétés mécaniques de composites à matrice céramique oxydes, en vue de l’introduction de ce type de matériau dans les futurs moteurs d’aviation civile. L’influence des hétérogénéités induites par la mise en forme de ce matériau est particulièrement investiguée. Ces hétérogénéités semblent favoriser l’apparition et la propagation de mécanismes d’endommagement conduisant à la ruine du matériau.
L’étude est réalisée sur trois nuances de composites oxydes à tissage bidimensionnel générées à partir de trois procédés de fabrication différents. Ces procédés conduisent à la mise en place de trois types de microstructures. Des caractérisations morphologiques par porosimétrie et par µ-tomographie sont réalisées afin d’estimer la répartition des hétérogénéités et ainsi d’établir les microstructures représentatives de chaque nuance.
En se basant sur ces analyses, une étude du comportement mécanique des nuances d’étude est réalisée à plusieurs échelles. Dans un premier temps, une étude des propriétés mécaniques à l’échelle macroscopique, représentative du matériau, est effectuée à l’aide d’essais de traction dans le plan de tissage. En parallèle, des essais in-situ sont mis en place afin d’observer l’évolution de l’endommagement des microstructures. Ces observations permettent d’améliorer la compréhension du rôle des hétérogénéités sur l’activation des mécanismes d’endommagement. Le suivi en EA (Emission Acoustique) des essais est utilisé pour analyser la cinétique d’endommagement des nuances de composites oxyde. En plus de l’analyse globale de l’activité acoustique, des classifications des signaux d’EA sont réalisées.
Ces classifications se basent sur la détection de signaux d’EA à l’aide de deux types de capteurs présentant des caractéristiques différentes. Une labellisation des classes est proposée en confrontant les activités de ces classes aux mécanismes d’endommagement observés lors des essais in-situ. Le couplage de l’ensemble de ces informations permet de constituer le scénario d’endommagement de chaque nuance. Il est ainsi possible d’établir le rôle de chaque type d’hétérogénéités sur le comportement mécanique des composites oxydes.

Informations complémentaires

  • Amphithéâtre Emilie du Châtelet - Bibliothèque Marie Curie - INSA Lyon