Étude du comportement de l’endommagement d’un composite sous chargement d’impact en utilisant la technique corrélation d’images (DIC)

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Date

2015

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Publisher

Université Mouloud Mammeri Tizi-Ouzou

Abstract

La corrélation d'images numériques a été étudiée afin de mesurer les champs de déformations en surface des stratifiés sous le chargement d’impacts. Cette technique possède l’avantage d’être sans contact et d’offrir une meilleure résolution spatiale 2D. La technique consiste à acquérir au moins deux images sur la même surface par une caméra, à au moins deux états de sollicitation différents (état initial et état final), en se basant sur la ressemblance de leur voisinage déduit d’un champ de déplacement de points dans les images. Ensuite, par dérivation discrète, on obtient un champ de déformation de la surface. Ces derniers traitements d’images sont effectués numériquement suivant un algorithme de calcul programmé sous Matlab. Le matériel nécessaire pour la mise en oeuvre de la technique de corrélation consiste en un appareil d’acquisition (caméras, appareil photos numérique, etc.…) et un code de calcul ou un logiciel de traitement d’image. Cette technologie développée aux Etats Unis d’Amérique dès les années quatre vingt est bien maitrisée dans certains laboratoires universitaires comme le LMT de l’ENS Cachan. Cette technique est utilisée dans des applications telles que la caractérisation, l’impact et la rupture des matériaux. Elle est fiable à condition de respecter les procédures expérimentales évoquées précédemment. Dans un premier temps, la procédure expérimentale ainsi que la méthode d’exploitation de l’essai ont été présentées. D’une part, cette présentation a permis de mettre en avant les avantages de l’essai d’impact sur plaques stratifiés rainurées pour caractériser le comportement et la propagation des champs de déformation avant et après l’endommagement. Ainsi, ces essais sont simples à mettre en place et ne nécessitent pas de grands moyens. De plus, ils sont reproductibles et présentent une propagation stable des champs de déformations sur la surfaces des stratifiés. Enfin, cet essai propose une mixité de sollicitations (traction et compression) et mode d’endommagement qui évolue au cours de l’essai, contrairement aux essais classiques tels que la traction et la compression simple. D’autre part, l’exploitation de ces essais se base sur la technique numérique de corrélation d’images (DIC). Un programme a été développé pour pouvoir utiliser cette technique avec le code de calcul MATLAB. On a pu alors démontrer que cette technique pouvait s’appliquer à l’essai d’impact sur des composites stratifiés (époxy/verre) dégradées afin de retrouver l’évaluation des champs de déformation dans les zones d’anisotropies à partir des déplacements expérimentaux. La démarche a été d'essayer d'appliquer la technique de corrélation d’images numériques pendant l’essai d’impact. Cependant, la mise en oeuvre pour la détermination des champs de déformation nécessite une parfaite connaissance de la méthode (principe, algorithmes, performances) afin de dire à quel moment cette technique peut être déployée. Pour répondre à cette question, il a fallu passer par une étude plus poussée sur la méthode de corrélation d’images afin d’identifier d’une part les principaux paramètres tels que l’adaptation du code de calcul, la maîtrise de la technique de mouchetis et d’autre part d’étudier leur influence sur la précision de mesure. Sur la base des résultats obtenus à partir de la technique de corrélation d’images numériques

Description

84 f. : ill. ; 30 cm. (+ CD-Rom)

Keywords

Corrélation d'image, Impact, Endommagement d'un composite

Citation

Comportement et mise en forme des matériaux