Etude expérimentale d'un système de contrôle santé intégré dans un composite aéronautique pour la détection de défauts par ondes guidées

Abstract

L’utilisation des méthodes de contrôle nondestructif (CND) est essentielle pour assurer l’intégrité des structures aéronautiques, et les systèmes de contrôle santé intégré des structures (SHM) offrent la possibilité de surveiller en temps réel l’état des structures ou de contrôler des pièces difficiles d’accès. Les matériaux composites, de plus en plus utilisés pour la fabrication des aéronefs, permettent d’intégrer des systèmes SHM directement à coeur du matériau. L’étude se concentre sur l’intégration d’un transducteur piézoélectrique (PZT) à coeur du composite stratifié. L’intégrité du PZT intégré est vérifiée par radiographie X, et sa capacité d’émission et de réception des ondes ultrasonores guidées est vérifiée avec un banc de vibrométrie laser et des essais pitch-catch. Les résultats montrent que l'intégration du PZT à coeur du composite est réussie, et que le système SHM intégré est capable de générer et détecter des ondes ultrasonores guidées. Les paramètres optimaux pour réaliser un essai de détection de défauts sont ensuite déterminés. L’amplitude des ondes de flexion est favorisée par un positionnement du PZT intégré près de la surface du composite. De plus, la fréquence d'excitation optimale du PZT est déterminée pour permettre une détection efficace des défauts. Les résultats ouvrent la voie à l'utilisation de cette méthode pour assurer la surveillance et la maintenance des structures aéronautiques de manière fiable et plus efficace. 1.