Rupture par fatigue des matériaux : vers un contrôle plus performant

Résultat scientifique Matériaux et structures

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’entrainent 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 seront publiés dans la revue Scientific Reports le 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).

Image retirée.

© S.Deschanel, W.Ben Rhouma et J.Weiss

À gauche : une micrographie mettant en évidence les stries de fatigue dans le matériau.
À droite : les formes d'ondes des signaux acoustiques (quasi identiques) correspondant.

Références :

Acoustic emission multiplets as early warnings of fatigue failure in metallic materials 
S. Deschanel, W. B. Rhouma, J. Weiss
Scientific Reports (20 octobre 2017)
DOI : 10.1038/s41598-017-13226-1

Contact

Communication CNRS Ingénierie
Stéphanie Deschanel
Chercheuse
Jérôme Weiss
Chercheur
Anaïs Culot
Presse CNRS