Sans être développeur de dispositifs expérimentaux, le laboratoire utilise des outils de diagnostic non destructifs en développant leur utilisation pour élargir le champ exploratoire. L’utilisation des différentes techniques de mesure permet de relier les aspects expérimentaux et numériques des essais matériaux ou structures.
Déflectomètre à masse tombante
Le déflectomètre à masse tombante (FWD ) est un dispositif permettant de mesurer des bassins de déflexion sous sollicitation dynamique. Aujourd’hui, si cette technique permet, par rétro calcul ‘élastique’, d’estimer les épaisseurs des couches composant une structure routière, une stratégie numérique est développée au laboratoire pour y intégrer les paramètres viscoélastiques de la couche d’enrobés. Dans le domaine fréquentiel, l’analyse inverse y intègre la réponse dynamique fréquentielle pour un module complexe donné.
Emission Acoustique
L’émission acoustique est utilisée pour caractériser la cinétique de propagation de fissure dans le bois. Sur la base d’un protocole de calibration approprié, le front de fissure et sa zone d’élaboration est identifiée de façon automatique. Aujourd’hui, les effets de l’humidité et de ses variations sont intégrés. Le bilan énergétique est à l’étude sur la base d’une analogie entre l’énergie acoustique captée par les capteurs et l’énergie mécanique dissipée par propagation de fissure.
Ultrasons
La technique ultrasonore est employée dans la caractérisation des propriétés viscoélastiques dans les bétons bitumineux. Les ultrasons sont employés comme une solution multifréquences remplaçant de façon avantageuse les sollicitations ‘dynamiques’ usuellement employées. Ainsi, des plages de fréquences augmentées permettent de caractériser les propriétés en termes de module complexe et leur thermo sensibilité. Cette technique, aujourd’hui éprouvée pour des sollicitations uni axiales (mesure du module de Young complexe), demande à être généralisée pour des sollicitations tridimensionnelles et/ou des états tri-axiaux.
Suivi de marqueurs
L’utilisation du suivi de marqueurs est employée pour caractériser les déflexions à l’échelle d’ouvrages. La multiplication des points de mesure rendue possible par cette technique permet d’alimenter des algorithmes de calcul inverse pour caractériser soit des modules de rigidité d’ensemble, soit de déceler des dysfonctionnements cinématiques (blocage d’articulations par exemple). Un second emploi du suivi de marqueur concerne la caractérisation du champ de déplacement discret aux alentours d’une fissure. L’importation de ce champ dans un code aux éléments finis permet d’appliquer le principe des intégrales invariantes, non plus à un champ de déplacement calculé mais mesuré.
Corrélation d’images numériques
Si la corrélation d’images numériques est utilisée de façon classique pour caractériser les zones d’influence d’un assemblage ou d’une surface de contact, la caractérisation du champ de déformation et son optimisation numérique au voisinage d’une fissure permet de mettre en œuvre l’ensemble des intégrales invariantes développées dans les outils numériques afin de calculer le taux de restitution d’énergie et d’atteindre la séparation des modes de rupture.
Mesures résistives
Les méthodes résistives sont principalement employées pour identifier la résistivité des matériaux pouvant être corrélée à leur densité et/ou leur teneur en eau. Basée sur des techniques multiplexées employées en géophysique, le réseau de sondes résistives est connecté à un système multiplexé, lui même connecté à une tête de mesure. Le laboratoire met au point cette technique pour mesurer des champs hydriques 1D, 2D voire 3D dans le matériau bois. Le couplage entre mesure et analyse numérique permet de proposer une méthode inverse permettant d’obtenir une cartographie de résistivités elle même corrélée à une teneur en eau.