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Revue des Composites et des Matériaux Avancés

1169-7954
 

 ARTICLE VOL 24/1 - 2014  - pp.53-66  - doi:10.3166/rcma.24.53-66
TITRE
Étude expérimentale des effets d’un choc laser sur des assemblages collés de composites dans le cas d’un joint faible

TITLE
Experimental study of laser shock wave effects on bonded CFRP composite in case of a weak bond

RÉSUMÉ

L’objectif de cette étude est de permettre l’utilisation massive d’assemblages en composites collés afin de réduire considérablement le poids des structures aéronautiques. Le procédé de collage doit pour cela être compris et contrôlé. Ces travaux visent le développement d’une technique de choc laser (LASAT) permettant le contrôle d’adhérence d’assemblages collés CFRP (Carbon Fiber Reinforced Polymer). Cet article présente des résultats expérimentaux de chocs lasers générés sur des assemblages composites collés de qualités différentes. Quatre niveaux d’adhérence ont ainsi été testés. Afin de caractériser et de quantifier les endommagements générés, différentes techniques ont été utilisées (Microscopie confocale, inspection ultrasons, observations de coupes micrographiques). Ces diagnostiques complémentaires, associés à la technique de choc laser (LASAT), ont permis l’obtention de résultats sur la qualité mécanique des joints de colle, en accord avec les essais GIC réalisés sur ces joints. Ainsi, les seuils de décollement déterminés par la technique laser ont pu être corrélés au niveau de faiblesse du joint.



ABSTRACT

The project aim is to increase the use of bonded composite assemblies in the aircraft structures in order to reduce its global weight. For that, bonding process has to be better understood, and its quality should be controlled. The objective of this work is to develop a laser shock adhesion test (LASAT) and evaluate its ability to reveal various bond qualities of stuck CFRP (Carbon Fiber Reinforced Polymer) industrial assemblies. This work presents experimental results obtained on shocked bonded composite material with different bonding qualities. Four grades of adhesion were tested. Laser shots were performed at different intensities on these samples in order to study their effects on bonded composite. To characterize and quantify the damage created by the propagation of shock waves in the composite materials, several techniques were used (Confocal microscopy, Ultrasound inspection and cross-sections microscopy). The combination of these complementary diagnoses along with the LASAT technique provides relevant information on the bond quality in agreement with GIC values. The debonding threshold evaluated thanks to the laser technique have been correlated to the bond weakness.



AUTEUR(S)
Romain ECAULT, Fabienne TOUCHARD, Michel BOUSTIE, Laurent BERTHE, Hubert VOILLAUME, Benjamin CAMPAGNE

MOTS-CLÉS
Choc laser, test d’adhérence, assemblages composites collés, joint faible

KEYWORDS
Laser shock, adherence test, bonded composites, weak bond

LANGUE DE L'ARTICLE
Français

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