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Rupture par fatigue des matériaux : vers un contrôle plus performant

| 7 novembre 2017 |

A gauche : une micrographie MEB d’un faciès de rupture mettant en évidence les stries de fatigue que le front de fissure a laissé suite à son avancement dans le matériau d’un cycle à l’autre. A droite : les formes d'ondes des signaux acoustiques (quasi identiques) correspondant. © S.Deschanel, W. Ben Rhouma, J.Weiss.
Des chercheurs du CNRS et de l’INSA Lyon ont fait une découverte ouvrant la voie à de nouveaux outils de CND.

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’entraînent 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 sont publiés dans la revue Scientific Reports du 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).



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