Qu’il s’agisse de ponts ou bien de moteurs d’avion, la fissuration des structures métalliques s’avère souvent catastrophique. Des chercheurs de l’université américaine Johns Hopkins ont développé une méthode permettant de détecter plus tôt la présence de points faibles, en comparaison avec les moyens actuels.
Une meilleure compréhension des mécanismes de fissuration par fatigue
Dans une étude récente publiée dans la revue Science, l’équipe de chercheurs démontre la corrélation entre l’apparition des premiers dommages à l’échelle micrométrique et l’emplacement hypothétique de la fissure. Ils ont ainsi constaté la nucléation d’une bande de glissement persistante à l’intérieur des microcristaux, qui se propage graduellement jusqu’à couvrir l’ensemble de la zone de glissement.
Jaafar A. El-Awady, auteur de cette publication et professeur d’ingénierie mécanique à l’université Johns Hopkins, est enthousiaste : « Nous sommes maintenant capables d’avoir une compréhension plus fondamentale de ce qui provoque l’apparition de fissures. D’un point de vue pratique, cela va nous permettre de comprendre et prévoir quand et comment le matériau va se fissurer », annonce-t-il dans un communiqué de presse.
Vers une maintenance maîtrisée et beaucoup moins coûteuse
Le passage répété des véhicules sur les ponts ou les changements de pression dans les avions sont autant d’exemples d’exposition à des charges cycliques, un phénomène capable d’endommager les plus durables des métaux jusqu’à l’apparition de fissures.
Pour éviter cela, l’industrie aéronautique met en place une maintenance programmée qui conduit au remplacement fréquent de nombreuses pièces, mais sans vraiment savoir si elles sont endommagées ou non. Prévoir l’apparition de fissures permettrait ainsi de déterminer la durée de vie de ces pièces de manière beaucoup plus précise, évitant des remplacements parfois inutiles.
Jaafar A. El-Awady ajoute : « Actuellement, un composant sain qui ne tombera jamais en panne peut être jeté, simplement sur la base d’arguments statistiques. C’est un gaspillage considérable. »
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