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Electric fields for the tailoring of polymeric nanocomposites with carbonaceous filler particles / T. Prasse in MATERIAUX & TECHNIQUES, N° Hors série (2002)

[article]  inMATERIAUX & TECHNIQUES > N° Hors série (2002) . - p. 18-20 Titre : Electric fields for the tailoring of polymeric nanocomposites with carbonaceous filler particles Type de document : texte imprimé Auteurs : T. Prasse, Auteur ; L. Chaveau, Auteur ; Christian Gauthier, Auteur ; J.-Y. Cavaillé, Auteur Année de publication : 2003 Article en page(s) : p. 18-20 Note générale : Bibliogr. Langues : Français (fre) Catégories : Anisotropie Champs électriques Charges (matériaux) Composites Dispersions et suspensions Epoxydes Noir de carbone Thermodurcissables Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : We report on the application of electric fields for the alignment and network formation of carbonaceous fillers in an epoxy resin thermoset during the curing. The structuring of the conductory distribution by means of inhomogeneous electric fields in a carbon black filled epoxy resin will be shown. The use of homogenous electric fields induces a preferential orientation and chain formation of fibrous filler particules. This will be demonstrated for dispersions of carbon nanofibres in epoxy resin in an alternating electric field. The resultant anisotropy of the electrical properties will be discussed. Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=10217 [article]

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Matériaux adaptatifs magnétorhéologiques / G. Bossis in MATERIAUX & TECHNIQUES, N° Hors série (2002)

[article]  inMATERIAUX & TECHNIQUES > N° Hors série (2002) . - p. 6-8 Titre : Matériaux adaptatifs magnétorhéologiques Type de document : texte imprimé Auteurs : G. Bossis, Auteur ; E. Coquelle, Auteur ; D. Szabo, Auteur ; O. Volkova, Auteur ; C. Noël, Auteur ; A.-M. Chaze, Auteur ; F. Giulieri, Auteur ; Jacques Persello, Auteur Année de publication : 2003 Article en page(s) : p. 6-8 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Champs magnétiques Cristaux liquides Elastomères Fluides magnétiques Matériaux intelligents Rhéologie Index. décimale : 668.9 Polymères Résumé : Les fluides magnétorhéologiques sont composés de particules magnétiques dispersés au sein d'un liquide hydraulique. Leur rhéologie peut-être fortement modifiée par application d'un champ magnétique. De même, un élastomère magnétoréactif est obtenu en incorporant ces particules magnétiques au sein d'une matrice à base de polymères silicones réticulables à froid. Avant réticulation, les particules magnétiques ont été ordonnées au sein de la matrice par application d'un champ magnétique. L'application d'un champ magnétique sur ces matériaux augmente considérablement leur module de conservation et de perte. Nous avons réalisé un troisième type de matériau magnétoréactif en dispersant des particules magnétiques dans un cristal liquide. Dans les trois cas, ce sont les interactions magnétiques entre particules qui régissent la réponse du matériau. On présentera plus particulièrement la réponse obtenue avec des élastomères magnétoréactifs et une interprétation basée sur un calcul des forces magnétiques entre particules. On montre que la magnétostriction reste faible dans les élastomères magnétiques classiques, alors qu'elle pourrait atteindre 10 % dans les cas des élastomères cristaux liquides contenant des particules magnétiques. Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=10219 [article]

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Enroulement à grande vitesse de films plastiques : influence de la topographie de surface sur l'air interspires / M'hamed Boutaous in MATERIAUX & TECHNIQUES, N° Hors série (2002)

[article]  inMATERIAUX & TECHNIQUES > N° Hors série (2002) . - p. 21-24 Titre : Enroulement à grande vitesse de films plastiques : influence de la topographie de surface sur l'air interspires Type de document : texte imprimé Auteurs : M'hamed Boutaous, Auteur ; Patrick Bourgin, Auteur Année de publication : 2003 Article en page(s) : p. 21-24 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Films plastiques Tags : 'Films  plastique'  Enroulement  'Rouleau  en  'Topographie  de  surface'  Défauts  'Couches  d'air'  Rugosité  'Ecoulement Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : L'un des défis posés par l'enroulement des matériaux flexibles, comme par exemple les films plastiques, est d'obtenir des rouleaux exempts de défauts : si l'on considère qu'un défaut provient du fait que les contraintes générées au sein du rouleau dépassent un certain seuil de plasticité, alors il est important de prévoir cet état de contrainte. De ce fait, plusieurs paramètres doivent être maîtrisés. L'un des effets les plus importants et les plus difficiles à maîtriser est celui de la topographie de surface ainsi que son influence sur la qualité du rouleau. Différents auteurs assimilent le rouleau à un matériau composite, résultant de l'accrétion de couches successives et circulaires de film, séparées par des couches d'air. Il a été suggéré que le module d'élasticité radiale du rouleau en fonction des contraintes d'écrasement est non-linéaire, et dépend de la quantité d'air interspire. C'est une façon indirecte de tenir compte de l'influence de la rugosité sur l'état de contrainte généré au sein du rouleau, lors de l'enroulement à grande vitesse. Dans cet article, nous nous proposons de mettre en évidence l'influence de quelques paramètres pertinents de rugosité statique de films plastiques sur la dynamique de l'écoulement d'air entre les couches du rouleau. Le dispositif expérimental consiste à écraser une couche d'air entre la feuille de film plastique rugueux à caractériser et un substrat lisse et rigide. Afin d'établir une relation entre la réduction de l'épaisseur de la couche d'air et le déplacement du front représentant son évacuation, un modèle mathématique est développé. Il repose sur les techniques d'homogénéisation périodique, en considérant que dans le domaine d'écoulement est composé d'un arrange périodique de cylindres. La hauteur de ces cylindres, leur rayon et la période de distribution spatiale sont directement liés aux caractéristiques réelles mesurées. L'étude statistique des mesures consiste à sélectionner les pics dépassant une certaine valeur seuil choisie. Les paramètres correspondants sont introduits dans le modèle mathématique. Ils représentent respectivement les hauteurs, l'espacement entre cylindres et leur diamètre. Les mesures expérimentales et les résultats du modèle offrent un bon accord pour une valeur optimale du seuil. Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=10220 [article]

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Electromagnetic health monitoring system for composite materials / Michel B. Lemistre in MATERIAUX & TECHNIQUES, N° Hors série (2002)

[article]  inMATERIAUX & TECHNIQUES > N° Hors série (2002) . - p. 29-32 Titre : Electromagnetic health monitoring system for composite materials Type de document : texte imprimé Auteurs : Michel B. Lemistre, Auteur ; Daniel L. Balageas, Auteur Année de publication : 2003 Article en page(s) : p. 29-32 Note générale : Bibliogr. Langues : Français (fre) Catégories : Champs électriques Composites à fibres -- Défauts Composites à fibres de carbone Conducteurs organiques Détection de défauts (Ingénierie) Electromagnétisme Epoxydes Polarisation (électricité) Surveillance électronique Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : A model of electromagnetic behavior of composite materials such as carbon epoxy or glass epoxy structures has been developed. Based on this model, an electromagnetic method to evaluate the electric conductivity and the electric polarization of this type of material, by measurement of magnetic and electric components of an incident electromagnetic field crossing through the material, has been also developed. A Health Monitoring System (HMS) derived from this technique is presented, which allows to detect and characterize a wide variety of defects inside composite structures. The HMS is constituted of emitting and receiving networks sensitive to magnetic or electric fields, integrated into the composite structure. This system delivers electric images in which the damages can be detected and localized. Various electric images obtained by each type of measurement (magnetic and electric) and related to structures including various damages such as impact delamination, fiber breaking, local burning and liquid ingress, are presented and compared to images resulting from classical ultrasonic ND. The complementary of the present technique with acousto-ultrasonic technique based on Lamb waves propagation, and the interest of combining them in a unique integrated system is evoked. Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=10273 [article]

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Double function of integrated piezoelectric sensors for ageing and damage monitoring composite structures / Philippe Guy in MATERIAUX & TECHNIQUES, N° Hors série (2002)

[article]  inMATERIAUX & TECHNIQUES > N° Hors série (2002) . - p. 33-35 Titre : Double function of integrated piezoelectric sensors for ageing and damage monitoring composite structures Type de document : texte imprimé Auteurs : Philippe Guy, Auteur ; Thomas Monnier, Auteur ; Jean-Claude Baboux, Auteur ; Yves Jayet, Auteur Année de publication : 2003 Article en page(s) : p. 33-35 Note générale : Bibliogr. Langues : Français (fre) Catégories : Composites -- Détérioration Détection de défauts (Ingénierie) Matériaux -- Fatigue Piézomètres Index. décimale : 620.11 Matériaux (propriétés, résistance) Résumé : The life duration of a structure depends on both the homogeneously distributed degradation of its mechanical properties during its life (ageing) and the presence of localised defects such as cracks or delaminations. Previous studies, described an ultrasonic health monitoring method enabling the recovery of both kinds of information. The method is based upon an integrated piezoelectric element into the plate-like composite structure which avoids coupling reproducibility problems. The element dimensions are determined in order to uncouple the frequency ranges of the thickness and radial vibration modes. The thickness mode is then exploited to monitor the homogeneous ageing of the structure through electrical impedance measurement. Whereas the radial vibration, are used to launch and detect Lamb waves, which are known to propagate over long distances. The guided waves also have the advantage to be multimodal, so the various propagating modes offer a specific sensitivity to the different kinds of defects that a structure can host. The previous papers dealt respectively to each of the two possible monitoring modes of the system. The present work focuses more particularly on the specific problems related to the simultaneous implementation of both aspects. Furthermore, the influence of the material properties upon the limitations of each kind of monitoring will be discussed in relation with the characteristics of the waves that the structure can propagate. Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=10274 [article]

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The health monitoring of composite materials : new approaches / P. F. Gobin in MATERIAUX & TECHNIQUES, N° Hors série (2002)

[article]  inMATERIAUX & TECHNIQUES > N° Hors série (2002) . - p. 37-41 Titre : The health monitoring of composite materials : new approaches Type de document : texte imprimé Auteurs : P. F. Gobin, Auteur ; Jean-Claude Baboux, Auteur ; Nathalie Godin, Auteur ; Michelle Salvia, Auteur ; Yves Jayet, Auteur Année de publication : 2003 Article en page(s) : p. 37-41 Note générale : Bibliogr. Langues : Français (fre) Catégories : Composites Détection de défauts (Ingénierie) Matériaux -- Détérioration Matériaux intelligents Index. décimale : 620.112 Résistance et autres propriétés des matériaux, essais non destructifs Résumé : The classical NDE techniques of periodical maintenance are just now evolving towards the continuous health monitoring of materials and structures. The on line monitoring systems have to present a small size without damage initiation risk, good sensitivity and robustness. Taking account of the relation of this approach with the more general notion of smart materials, it seems useful to extend this passive concept to a more active one specially in the case of composite materials. Effectively, if sensors are embedded in a composite structure before curing in order to monitor and optimise the processing parameters, they are able, remaining in the structure, to assume the health monitoring in the second stage of the life. Moreover, in slightly damaged systems, it becomes reasonable to use the collected results for an on line tentative prediction of the residual life. Finally in the last stage of the life, when the material is deeply damaged, it is sometimes possible to slow down, and very rarely, to heal the damage. Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=10275 [article]

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Linear and nonlinear ultrasonics for material damage evaluation and health monitoring / Rachid El Guerjouma in MATERIAUX & TECHNIQUES, N° Hors série (2002)

[article]  inMATERIAUX & TECHNIQUES > N° Hors série (2002) . - p. 48-50 Titre : Linear and nonlinear ultrasonics for material damage evaluation and health monitoring Type de document : texte imprimé Auteurs : Rachid El Guerjouma, Auteur ; L. Goujon, Auteur ; H. Nachad, Auteur ; A. Faiz, Auteur ; Nathalie Godin, Auteur ; Mourad Bentahar, Auteur ; Jean-Claude Baboux, Auteur Année de publication : 2003 Article en page(s) : p. 48-50 Note générale : Bibliogr. Langues : Français (fre) Catégories : Composites Contrôle non destructif Détection de défauts (Ingénierie) Ultrasons Index. décimale : 620.11 Matériaux (propriétés, résistance) Résumé : In mechanics of material and material sciences, the early detection of damage, its non destructive characterisation and monitoring is of great importance. In this field ultrasonic waves can be very helpful especially when nonlinear ultrasonics is considered. In this work, linear and non linear ultrasonics are used for damage characterisation. Concerning linear ultrasonics, we show that velocity and linear elastic constants are good damage indicators for composites materials. For these materials, ultrasonic velocity is measured in situ during a tensile test, at the same time acoustic activity due to damage initiation and development. For other materials as metallic ones, linear ultrasonics is not sensitive enough for damage characterisation. In this case we show that nonlinear ultrasonics through the nonlinearity parameter β, is very sensitive to evaluate damage and to detect it very early. In this work we show that if linear ultrasonics through velocity measurements is a very good damage indicator especially for composite materials, nonlinear ultrasonics can be a very efficient tool for the early detection of damage and also for health monitoring. So it can greatly contribute to the understanding of damage initiation. Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=10276 [article]

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Smart glass epoxy laminates with embedded Ti-based memory alloy / Y. K. Choi in MATERIAUX & TECHNIQUES, N° Hors série (2002)

[article]  inMATERIAUX & TECHNIQUES > N° Hors série (2002) . - p. 51-54 Titre : Smart glass epoxy laminates with embedded Ti-based memory alloy Type de document : texte imprimé Auteurs : Y. K. Choi, Auteur ; Michelle Salvia, Auteur Année de publication : 2003 Article en page(s) : p. 51-54 Note générale : Bibliogr. Langues : Français (fre) Catégories : Composites Epoxydes Modèles mathématiques Résistance électrique Stratifiés Verre Index. décimale : 620.1 Mécanique de l'ingénieur (mécanique appliquée) et matériaux Résumé : Growing attention has been given in the last years to the development of smart materials and structures. Among them, composite materials play evidently a leading role. In tract, it is relatively easy, taking in account their processing techniques, to embed in the structural material itself some sensors, processors and actuators at a mesoscopic scale. Shape memory alloys (SMA) are particularly fitted as actuators because they can be easily drawn into thin wires and incorporated in polymeric and metallic matrices or in classical fibre epoxy laminate structure. To test the influence of the materials and processing conditions on the actuation properties of adaptive hybrid composites four sets of asymmetric composite systems based on a glass epoxy laminate with embedded wires of a shape memory Ti-Ni-Cu alloy were processed. The SMA wires in One Way Shape Memory Effect (OWSME) or (Two Way Shape Memory Effect TWSME) conditions were incorporated as far as possible away from the neutral plan. These asymmetric hybrid laminate beams were tested in clamp-free conditions. With the actuators heated by Joule effect undergoing a reversible martensite to austenite transformation, the reversible bending was induced due to the recovery strain in relation with the shape memory effect. The most important deflection of the composite was obtained for the material, processed with embedded wires in TWSME conditions. Nevertheless, for samples just prestrained for the OWSME, a self-training effect occurred in relation to the reverse polarised austenite to martensite transformation, during cooling after actuation. In order to follow the phase transitions in the embedded SMA wires, resistance measurements have been performed during actuation. Describing the macroscopic behaviour in the frame of the unidirectional approach de Liang and Rogers and using metallurgical parameters defined from a Clausius-Clapeyron diagram, a description of the temperature-deflection curves can be obtained. Nevertheless some parameters have to be mastered in order to process real structural parts. Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=10277 [article]

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Composites à fibres piézoélectriques pour l'amortissement de vibrations / Amen Agbossou in MATERIAUX & TECHNIQUES, N° Hors série (2002)

[article]  inMATERIAUX & TECHNIQUES > N° Hors série (2002) . - p. 77-82 Titre : Composites à fibres piézoélectriques pour l'amortissement de vibrations Type de document : texte imprimé Auteurs : Amen Agbossou, Auteur ; Claude Richard, Auteur ; Daniel Guyomar, Auteur ; Yves Vigier, Auteur Année de publication : 2003 Article en page(s) : p. 77-82 Note générale : Bibliogr. Langues : Français (fre) Catégories : Amortissement (mécanique) Composites à fibres Matériaux piézoélectriques Modèles mathématiques Simulation par ordinateur Vibrations (mécanique) Index. décimale : 620.11 Matériaux (propriétés, résistance) Résumé : Cette étude présente une méthode d'élaboration des composites à fibres piézoélectriques pour l'amortissement de vibrations. Nous décrivons tout d'abord les grandes étapes de cette méthode puis exposons deux techniques de réalisation de poutre actives mises au point. Ces techniques permettent de contourner la difficulté depolarisation de grandes plaques piézocomposites en disposant "tête-bêche" les inserts polarisés de sorte à réaliser un long composite piézoélectrique par addition bout à bout d'éléments courts facilement polarisables. Nous présentons ensuite quelques caractéristiques expérimentales des piézocomposites et des poutres actives testées en amortissement de vibrations. La dernière partie de cette étude est consacrée à la modélisation (MEF) de l'amortissement de vibrations de structures actives. Nous développons une méthode de simulation des conditions aux limites de type impédance (Z=R + i Lω) connectée aux piézocomposites insérés dans une structure active. Les résultats théoriques et expérimentaux sont en asez bon accord. Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=10278 [article]

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Active and sensitive material systems based on composites / Hiroshi Asanuma in MATERIAUX & TECHNIQUES, N° Hors série (2002)

[article]  inMATERIAUX & TECHNIQUES > N° Hors série (2002) . - p. 95-98 Titre : Active and sensitive material systems based on composites Type de document : texte imprimé Auteurs : Hiroshi Asanuma, Auteur Année de publication : 2003 Article en page(s) : p. 95-98 Note générale : Bibliogr. Langues : Français (fre) Catégories : Aluminium L'aluminium est un élément chimique, de symbole Al et de numéro atomique 13. C’est un métal pauvre, malléable, de couleur argent, qui est remarquable pour sa résistance à l’oxydation13 et sa faible densité. C'est le métal le plus abondant de l'écorce terrestre et le troisième élément le plus abondant après l'oxygène et le silicium ; il représente en moyenne 8 % de la masse des matériaux de la surface solide de notre planète. L'aluminium est trop réactif pour exister à l'état natif dans le milieu naturel : on le trouve au contraire sous forme combinée dans plus de 270 minéraux différents, son minerai principal étant la bauxite, où il est présent sous forme d’oxyde hydraté dont on extrait l’alumine. Il peut aussi être extrait de la néphéline, de la leucite, de la sillimanite, de l'andalousite et de la muscovite. L'aluminium métallique est très oxydable, mais est immédiatement passivé par une fine couche d'alumine Al2O3 imperméable de quelques micromètres d'épaisseur qui protège la masse métallique de la corrosion. On parle de protection cinétique, par opposition à une protection thermodynamique, car l’aluminium reste en tout état de cause très sensible à l'oxydation. Cette résistance à la corrosion et sa remarquable légèreté en ont fait un matériau très utilisé industriellement. L'aluminium est un produit industriel important, sous forme pure ou alliée, notamment dans l'aéronautique, les transports et la construction. Sa nature réactive en fait également un catalyseur et un additif dans l'industrie chimique ; il est ainsi utilisé pour accroître la puissance explosive du nitrate d'ammonium. Composites -- Réparation Composites à fibres de carbone Dioxyde de titane Epoxydes Fibres optiques Matériaux intelligents Polymères Résistance électrique Stratifiés Index. décimale : 620.11 Matériaux (propriétés, résistance) Résumé : This paper describes new concepts the author has proposed and demonstrated to realize metal and polymer based sensitive and active structural material systems. The following topics are mainly examined : I) an active laminate of CFRP (works as "bone" and "blood vessel")/epoxy (as insulator)/aluminum (as "muscle)/electrode (to apply voltage on CFRP) of which unidirectional actuation is realized by electrical resistance heating of carbone fiber in the CFRP layer and its curvature change can be monitored using optical fiber multiply fractured in the CFRP layer (works as "nerves), and II) a multifunctional aluminum-matrix composite where TiO2/Ti composite fiber is embedded for sensing temperature and strain, generation of heat for actuation, self healing and self repair. Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=10279 [article]

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