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Recherche - Valorisation

Développement de la tomographie spatio-temporelle pour le suivi d'essais mécaniques

le 27 septembre 2016
10h

Soutenance de thèse de Thibault Taillandier-Thomas, LMT, ENS Cachan.

La combinaison de la tomographie à rayons X comme technique d'imagerie 3D non destructive, et de la corrélation d'images numériques (DVC) qui permet de mesurer les champs de déplacements à partir de paires de telles images, a ouvert la voie à l'exploitation quantitative d'expérimentations mécaniques in situ.
Cette thèse contribue à élargir le champ d'application de ces techniques en développant deux axes :
- d'une part la régularisation mécanique qui permet de pallier le manque de contraste microstructural en compensant ce déficit par une connaissance a priori sur le comportement mécanique du matériau. Initialement destinée à rendre compte d'un comportement élastique linéaire, nous avons étendu cette stratégie à des essais montrant une propension à la localisation
de la déformation plastique dans deux directions tout en préservant le caractère isochore de la transformation. Cette
technique a été testée sur des images de laminographie de tôle d'un alliage d'Aluminium pour montrer que la déformation plastique localisée précède très sensiblement l'endommagement
plastique (au sens de l'apparition et la croissance de cavités plastiques).
- d'autre part, à partir d'un volume de référence reconstruit, nous avons développé une technique de corrélation d'images volumiques qui apprécie la cinématique de l'objet étudié directement sur les projections (radiographies). Cette stratégie permet de diminuer très fortement le nombre de projections
nécessaires à chaque instant du chargement, et donc d'augmenter très fortement la résolution temporelle de la technique en minimisant le temps d'acquisition. Cette technique a été utilisée sur un exemple de propagation de fissure de  fatigue dans une fonte à graphite sphéroïdal.
- enfin l'utilisation conjointe de ces deux stratégies ouvre des
perspectives séduisantes d'essais rapides avec suivi cinématique 4D où la résolution temporelle peut être augmentée de plus de deux ordres de grandeur sans compromission sur la qualité de la mesure. Enfin, il est à noter que les données expérimentales
restent redondantes, si bien que la validation (ou non) des  hypothèses utilisées est naturellement obtenu à l'issue du traitement.
Ces deux axes soulignent le bénéfice engendré par l'infusion d'une pré-connaissance, que ce soit sur le
comportement mécanique ou sur la microstructure de l'éprouvette, dans la résolution du problème inverse des mesures cinématiques.
Type :
Thèses - HDR
Lieu(x) :
Campus de Cachan
Salle de conférence E-media

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