Ondes de Lamb dans les milieux stratifiés. Application a la surveillance in situ et en temps réel de l\u27endommagement de structures composites

Par la qualité et la variété de leurs propriétés mécaniques, les matériaux composites s\u27imposent désormais en remplacement des matériaux traditionnels. Mais nombreux sont les processus d\u27endommagement observés dans ces matériaux hétérogènes. Aussi, le développement de leur usage en tant qu\u27éléments de structure primaires reste limité par l\u27importance des coûts des inspections requises pour déceler l\u27apparition de défauts internes. Nous avons cherché à définir une méthode d\u27évaluation non-destructive in situ de l\u27état de santé des composites, afin d\u27offrir une meilleure sécurité opérationnelle des structures à moindre coût. Cette technique de contrôle actif s\u27inscrit dans la thématique des Structures et Matériaux Intelligents car elle repose sur l\u27intégration à la structure hôte de capteurs, pour la génération et la mesure de perturbations ultrasonores, et de systèmes de traitement de donnée associés. Vecteurs privilégiés de l\u27information dans les plaques minces, les ondes de Lamb ont vu dans ce travail leur concept se généraliser au cas des matériaux anisotropes stratifiés. La propagation et les caractéristiques de ces modes dispersifs ont été étudiées en relation avec les propriétés microstructurales et la conformation de divers milieux stratifiés. En particulier, nous avons étudié l\u27influence de la séquence d\u27empilement des plis sur les courbes de dispersion des ondes de Lamb. La réalisation de plaques instrumentées a permis la détection expérimentale de défauts artificiels ou plus réalistes grâce à la définition de paramètres d\u27endommagement, basés sur l\u27analyse en temps réel des signatures ultrasonores transmises à l\u27intérieur de la structure. L\u27emplacement des défauts a été estimé par des mesures échographiques en ondes de Lamb. Enfin, nous avons tenté d\u27apprécier la sensibilité relative des modes de Lamb fondamentaux à l\u27aide de simulations numériques de l\u27interaction entre ces ondes guidées et différents types de défauts localisés par la méthode des éléments finis à deux dimensions