Contribution à la caractérisation ultrasonore en vue de la détection du gondolement des fibres dans un matériau composite plâtre/fibres de Rhectophyllum Camerunense

Abstract

Dans le cadre de la valorisation des matériaux locaux et de l’élaboration des composites biodégradables, un matériau composite a été mis au point à base d’une matrice en plâtre renforcé des fibres végétales issues d’une plante de la forêt du Sud Cameroun. Cette étude, axée sur le contrôle non destructif des matériaux composites, présente une caractérisation ultrasonore du gondolement (sinuosités) des fibres dans ce matériau composite modèle. La détection de ces défauts de gondolement a été menée par un analyseur à ultrasons SONATEST Site-scan-140 doté d’un palpeur de type piézo-électrique KrautKramer de fréquence intrinsèque de 2MHz avec un diamètre de 12mm. La caractérisation des paramètres optimums d’étalonnage par la méthode de contrôle par contact a permis d’obtenir une vitesse de l’onde longitudinale de 6217 m/s correspondant à un gain de 62,6 dB sous une fréquence de 15MHz. Il ressort que les échos obtenus confirment le caractère hétérogène de notre matériau composite. Les résultats obtenus sur ce matériau composite à base de plâtre et renforcé de fibres de Rhectophyllum Camerunense (R.C.) pourront être incorporés dans les codes de calcul des structures sous forme d’un paramètre de gondolement ou paramètre de sinuosité.

Mots-clés: ultrason, détection, sinuosité, plâtre/Rhectophyllum Camerunense, paramètre de gondolement.

Contribution to the study of ultrasonic signal processing parameters for detection of less sketching fibers of gypsum plaster composite reinforced with the "Rhectophyllum Camerunense " plant fiber

As part of the enhancement of local materials and the development of biodegradable composites, a composite material has been developed based on a reinforced plaster matrix of plant fibers derived from a plant of the South Cameroonian forest. This paper focuses on non-destructive testing of composite materials, has an ultrasonic characterization of less sketching fibers in the composite model. This study was conducted through the use of ultrasound’s SONATEST Site-scan-140 with a piezoelectric Krautkramer probe with intrinsic frequency of 2MHz and a diameter of 12mm. The characterization of optimal calibration settings by contact control method yielded a speed of the longitudinal wave of 6217 m / s corresponding to a gain of 62.6 dB at a frequency of 15MHz. It appears that the echoes obtained confirm the heterogeneity of our composite. The results obtained on this gypsum -based composite material and fiber reinforced Rhectophyllum camerunense (RC) may be included in the codes for structural design in the form of a curl factor or tortuosity factor.

Keywords: ultrasound, processing, sinuosity, gypsum/Rhectophyllum Camerunense, tortuosity parameter.