La recherche dans l'industrie du bâtiment appliquée à la réparation et la consolidation de constructions existantes s'emploie à trouver de nouveaux procédés pour augmenter la portance des structures. Ceci peut être fait, par exemple, par un renforcement architectural assurant la sûreté et prolongeant la durée de vie des constructions.
Afin de mieux comprendre les possibilités et les limites de cette technologie, les départements de recherche mettent à l'essai différentes qualités de matériaux et méthodes de réparation ou consolidation.
Cette application porte sur l'étude d'un spécimen de joint intercalé entre l'ancien et le nouveau béton. Le système de mesure ARAMIS est ici employé pour l'analyse des déformations de la surface, afin de déterminer le comportement à la rupture comprenant le développement de fissures.
Processus de mesure :
La préparation du spécimen s'effectue en lui appliquant à sa surface une structure aléatoire par pulvérisation. L'échantillon est positionné au centre d'une machine de compression qui lui applique une pression perpendiculaire uniforme (flexion en trois points) pour détecter les problèmes d'adhésion et de cohésion du matériaux.
Pendant l'application de cette contrainte, les caméras du système ARAMIS observe la scène tandis que le logiciel acquière la vidéo et analyse les déformations et la propagation de la fissure, en suivant l'évolution de la déformation de la structure aléatoire au cours du temps.
En éliminant le mouvement de corps rigide du spécimen, le champ de déformations surfacique devient visible et interprétable.
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| Mise en place du système | Préparation de l'échantillon par application d'une structure aléatoire | Processus de compression et de mesure simultanés | rupture du spécimen |
Résultats :
Les coordonnées 3D sont mesurées pour chacune des facettes élémentaires de la structure. On calcule ensuite les déplacements des centres des facettes et on projette ces déplacements sur la surface de l'objet. Cela permet de calculer le champ de déformations surfacique.
La propagation des plus petites fissures sera également analysée et visualisée en tant que concentration locale de contraintes pendant le déroulement des essais.
Le logiciel permet de visualiser graphiquement les résultats (déplacements, déformations, amincissement…) sous forme de cartographies couleur 3D qui peuvent être exportées au format JPEG ou dans des tableaux de valeur directement exploitables par des logiciels de calcul ou de simulation. Tous ces résultats peuvent aussi être enregistrés sous forme d'animations alliant images d'acquisition et résultats de mesure.
Par un procédé identique, il également possible de déterminer les déformations de matériaux tels que les fibres en acier ou polymères.
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| Visualisation graphique des déplacements horizontaux avant rupture et définition de sections | Visualisation graphique des déplacements verticaux | Evolution des déformations le long des sections | Visualisation des déplacements à la surface de l'objet |
En utilisant le système de mesure ATOS, la surface du spécimen après rupture à pu être digitalisée et la surface 3D de l'objet acquise numériquement. Grâce à ces informations, le centre d'essai a pu mesurer et évaluer la forme de l'objet après déformation.
