 Commissariat à l'Energie Atomique |
Orphée Technologies |
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| Cartographie 3D des contraintes internes dans les matériaux par diffraction neutronique | |
Principe de la méthode On mesure des déformations, puis on calcule les contraintes, à l’aide des équations de l’élasticité. | |
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Diffraction de neutrons. Lorsqu’un faisceau de neutron rencontre un échantillon, il est diffusé sous des angles particuliers. A chaque angle correspond une distance entre atomes d. Les contraintes internes modifient d. Un jeu de collimateurs permet de sélectionner un " volume sondé ". En déplaçant et en tournant la pièce à étudier, il est possible d’obtenir une cartographie complète et tridimensionnelle de l’état des déformations (et donc des contraintes). |
| Avantages des neutrons - mesure non destructive, Liste d’applications - détermination des contraintes dans chaque phase,
parmi plusieurs, |
Echantillon : zone de fissure, entre collimateurs d’entrée et de sortie |
Equipements
Le LLB est équipé d’un diffractomètre entièrement consacré à l’analyse des contraintes internes. Situé dans le hall des guides du réacteur Orphée, il est d’un accès aisé. Il permet l’étude d’échantillons jusqu’à 500 kg. Différents environnements échantillon sont disponibles :
. machine de traction /compression,
. dispositif de flexion 4 points pour expérience in-situ sous contrainte,
. four (T< 800°C) pour expérience en température,
. berceau d’Euler pour la détermination complète du tenseur des contraintes
Une application industrielle.
| Pour alléger les futurs moteurs, la SNECMA étudie la
possibilité d’utiliser des composites SiC/Ti. La maîtrise de tels matériaux
nécessite la compréhension du mécanisme de répartition des contraintes internes entre
la matrice et le renfort. La diffraction des neutrons est un outil particulièrement bien
adapté à cette étude car elle permet d’analyser d’une façon non destructive
et sur des pièces réelles l’état des contraintes dans les deux constituants.
Maquette d'anneau aubagé monobloc pour essai de fatigue (le diamètre intérieur est de 160 mm, le diamètre extérieur de 220 mm, l’épaisseur de 15 mm). |
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