Matériaux composites pour les avions civils ?

L'utilisation de matériaux composites dans l'industrie aéronautique pourrait permettre des gains de poids importants pour les avions civils, cependant seuls les appareils militaires possèdent aujourd'hui de telles pièces afin d'obtenir les performances souhaitées. Le manque de maîtrise des conséquences d'un impact sur une surface en matériaux composite demande un contrôle non destructif régulier et coûteux pour prévenir de la ruine du matériaux par les sollicitations en fatigue.
Une équipe de recherche de l'Université de Bath (Grande Bretagne) essaie, grâce à une nouvelle technique d'imagerie, de mesurer la dégradation en fatigue des caractéristiques mécaniques de ces matériaux. En effet le mode de dégradation des matériaux composites est une combinaison de fractures dans les fibres et dans la matrice ainsi qu'une rupture de l'adhésion fibre-matrice dans toute l'épaisseur du matériaux aux alentours de l'impact. Le moyen utilisé jusqu'alors pour détecter cette rupture, qui constitue le danger prépondérant, est une inspection ultrasonique point par point de la zone affectée. Cette technique est coûteuse et relativement longue. Les chercheurs de l'Université de Bath travaillent sur un procédé d'imagerie
qui couple une technique d'imagerie globale par ultrasons et une technique de visualisation optique. Le principe est de recouvrir la surface à analyser d'un film liquide qui possède des propriétés opto-acoustiques afin de récuperér visuellement sur un écran l'image renvoyée par la surface composite soumise à une sollicitation ultrasonique. L'ensemble de ce système est installé sur un banc d'essai en fatigue classique. Les premiers résultats semblent montrer que lors d'une sollicitation ne dépassant pas 75% de la charge maximum, le nombre de cycles admissibles dépasse le million. En revanche pour le même échantillon, la ruine est atteinte au bout d'environ 10 000 cycles à 85% de la charge maximum. Cette équipe de recherche, qui travaille en collaboration avec la division Airbus de British Aérospace, espère montrer que l'utilisation de matériaux composites est économiquement possible dans le marché de l'aviation civil.

Sources : Agence pour la DiffusionDiffusion de l'Information Technologique (ADIT, http://www.adit.fr) - Abonnement gratuit sur le site