La tomographie en mécanique
Quels Intérêts ?
Mesure non destructive
Permet d'observer le cœur de la pièce/du matériau
Exemple : Mousse minérale : analyse de la microstructure
reconstruction 3D d'une microstructure de mousse minérale
coupe issue de la tomographie
Exemple : Microstructure d'un acier
Microstructure d'un acier DP11, martensite en gris, ferrite transparente. Image C. Landron, 2011, thèse de doctorat, INSA de Lyon [2]
La connaissance des matériaux au cours de leur vie (production, évolution, vieillissement) est généralement déduite d'informations extérieures. Connaître les microstructures, le cœur de la matière n'a longtemps été possible qu'à partir d'échantillons préparés (coupés, polis, attaqués ...) ou sacrifiés lors d'essais jusqu'à rupture. La tomographie permet d'obtenir des informations sur des matières non transformées, sans destruction, et dans une vision complète de l'extérieur au centre sans coupe physique.
Visualisation du champ de déformation
Utilisé pour réaliser des simulations éléments finis
utilisés pour caractériser les échantillons et réaliser des études statistiques
Exemple : Enquête sur la distorsion interne : turbine en titane
Objectif : déterminer la distorsion interne
Problème : difficulté à faire des mesures précises depuis des radiographies 2D
les hélices peuvent être examinées sans les détruire et comparée à une CAO
Exemple : Traction in situ de mousse polymère conventionnelle et auxetique
Objectif : comprendre le comportement auxétique d'une mousse polymère
Problème : difficulté à décrire la déformation 3D de la structure pendant le chargement
Exemple : Etude de la biomécanique d'une griffe de vélociraptore
Objectif : comprendre le lien forme-fonction.
Problème : impossible d'utiliser un fossile
surtout s'il est cassé !
Tomo de la griffe
Réparation
Modélisation
LEs simulations montrent que la contrainte max est de 60 MPa ( contrainte à rupture 150-200 Mpa).
Conclusion : LE vélociraptor aurait supporté son poids sur une petite surface de contact de la griffe pour faire de l'escalade.
Exemple : Bonus
Exemple : Défauts de formage
mesure d 'un micro connecteur