Fatigue avec suivi acoustique de trois composites, verre Ud, verre sergé et aramide à matrice époxyde Fatigue with acoustic tracking of three composites, Ud glass, twill glass and epoxy matrix aramid

Abstract

L’objectif de cet article est de synthétiser une étude comparative de l’effet de la fatigue en traction sur trois composites à base de fibres de verre unidirectionnelles, fibres de verre sergés et en fibres d’aramide taffetas et de résine époxyde. Pour mieux comprendre les différents phénomènes qui apparaissent durant les différents essais, nous avons opté pour un suivi acoustique en faisant varier les nombres de cycles de fatigue de 100 à 50000. A cet effet, nous avons utilisé trois capteurs externes piézoélectriques reliés à trois amplificateurs de signaux, le tout relié à un système d’acquisition informatique. L’outil acoustique nous a permis de comparer plus facilement les effets de la fatigue sur les trois matériaux. Il nous a permis de détecter en direct les différents types d’endommagements occasionnés par la fatigue (fissuration matricielle, délaminage, décohésion et rupture des fibres). Les résultats de cette étude mettent en évidence les effets de la fatigue sur les trois matériaux, qui se manifestent par une diminution systématique des caractéristiques à la rupture de ces derniers, progressivement en fonction de l’augmentation des nombres de cycles. Il s’avère aussi que les matériaux à fibres de verre sont moins résistants que ceux à fibres d’aramide.

The objective of this paper is to synthesize a comparative study of the effect of tensile fatigue on three composites based on unidirectional glass fibers, twisted glass fibers and aramid taffeta fibers and epoxy resin. To better understand the different phenomena that appear during the different tests, we opted for acoustic monitoring by varying the number of fatigue cycles from 100 to 50,000. For this purpose, we used three external piezoelectric sensors
connected to three signal amplifiers, all connected to a computer acquisition system. The acoustic tool allowed us to compare more easily the effects of fatigue on the three materials. It allowed us to detect on-line the different types of damage caused by fatigue (matrix cracking, delamination, decohesion and fibre breakage). The results of this study highlight the effects of fatigue on the three materials, which are manifested by a systematic decrease in their fracture characteristics, progressively as the number of cycles increases. It also appears that glass fibre materials are less resistant than aramid fibre materials