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Rupture par fatigue des matériaux : vers un contrôle plus performant


Dans l’industrie, la moitié des ruptures mécaniques des systèmes sont dues à des ruptures de fatigue, causées par l’effet cumulatif de sollicitations mécaniques cycliques. Celles-ci résultent de la propagation de fissures qui sont particulièrement difficiles à déceler car elles n’entrainent pas de modification apparente des propriétés des matériaux et aujourd’hui, seuls des outils d’analyse globale de la matière tentent de détecter ces microfissures. Des chercheurs* du CNRS et de l’INSA Lyon ont découvert des signaux acoustiques spécifiques à la propagation des fissures de fatigue au sein de matériaux métalliques. Ces ondes (ou microséismes) émises à chaque cycle de charge sont considérées comme des alarmes précoces et fiables de la fatigue des matériaux. Cette découverte ouvre ainsi la voie à de nouveaux outils de contrôle non-destructifs et plus performants pour l’industrie. Ces travaux seront publiés dans la revue Scientific Reports le 20 octobre 2017.


*Les laboratoires ayant participé à cette étude sont le laboratoire Matériaux : ingénierie et science (MATEIS, CNRS/Université Claude Bernard/INSA Lyon) et l’Institut des sciences de la Terre (ISTerre, CNRS/Université Savoie Mont Blanc/IRD/IFSTTAR/Université Grenoble Alpes).

 

© PMMH

© S.Deschanel, W.Ben Rhouma et J.Weiss

À gauche : une micrographie mettant en évidence les stries de fatigue dans le matériau.
À droite : les formes d'ondes des signaux acoustiques (quasi identiques) correspondant.



Références

Acoustic emission multiplets as early warnings of fatigue failure in metallic materials 
S. Deschanel, W. B. Rhouma, J. Weiss
Scientific Reports (20 octobre 2017)
DOI : 10.1038/s41598-017-13226-1

 

Contact

Institut des sciences de la Terre (ISTerre : CNRS / Université Savoie Mont Blanc / IRD / IFSTTAR / Université Grenoble Alpes)
Jérôme Weiss, chercheur CNRS : jerome.weiss@univ-grenoble-alpes.fr

 

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