Analysis of the long-term hygroscopic ageing behavior of bio-composite sandwich structures with acoustic emission
Analyse du vieillissement hygroscopique à long terme de structures sandwichs composites biosourcés à l'aide de l'émission acoustique
Résumé
This work investigates the long-term hygroscopic ageing behavior of bio-based sandwich structures with balsa core and glass fiber laminate skins, through the experimental characterization based on the water immersion test monitored by AE wave velocity measurement, as well as the numerical modeling based on the Dual-Fick diffusion model. Based on the relationships between moisture content, AE wave velocity and the stiffness of the sandwich, a new methodology considering AE was proposed to predict the stiffness degradation as a function of moisture content, as well as the localization of moisture content in the thin skin and the thick core. It is demonstrated that the bending stiffness decreases faster in the initial phase before the point at 80 % moisture content, while the strength reduces more quickly during the later absorption period under long-term aging conditions.
Ce travail étudie le comportement du vieillissement hygroscopique à long terme de structures sandwichs biosourcées à âme de balsa avec des peaux stratifiées en fibre de verre, à travers la caractérisation expérimentale basée sur l'essai d'immersion dans l'eau suivi par la mesure de la vitesse de l'onde d'émission acoustique (EA), ainsi que la modélisation numérique basée sur le modèle de diffusion Dual-Fick. Sur la base des relations entre la teneur en eau, la vitesse de l'onde d'EA et la rigidité du sandwich, une nouvelle méthodologie compte tenu de l'EA a été proposée afin de prédire la dégradation de la rigidité en fonction de la teneur en eau, ainsi que la localisation de la teneur en eau dans la peau fine et l’âme épaisse. Il est démontré que la rigidité en flexion diminue plus rapidement dans la phase initiale avant le point à 80 % de teneur en eau, tandis que la résistance diminue plus vite au cours de la période d’absorption ultérieure dans des conditions de vieillissement à long terme.
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