Apprentissage statistique pour l'évaluation et le contrôle non destructifs : application à l'estimation de la durée de vie restante des matériaux par émission acoustique sous fluage

Les materiaux composites se caracterisent par une forte dispersion de leur duree de vie qui peut s'etendre de quelques minutes a plusieurs semaines lors d'un test de fluage. Lors d'un essai en fluage de ces materiaux nous distinguons trois phases de temps caracterisees chacune par une activite acoustique propre. Dans la premiere phase, le taux d'apparition des signaux d'EA est important, puis le taux diminue et atteint une valeur constante relativement faible durant la seconde phase, ensuite ce taux d'apparition s'accelere annoncant la troisieme phase qui se termine par la rupture. Les caracteristiques des signaux d'emission acoustique (EA) emis dans la phase precedant la rupture sont differentes de celles des autres phases. Le premier volet de cette etude consiste a utiliser des methodes d'apprentissage relevant de l'intelligence artificielle (reseaux de neurones, machines a vecteurs de support et classifieurs bayesiens) afin de predire si les signaux recueillis a partir d'un materiau sous test se trouve dans la phase de pre-rupture ou non. Ce sont des methodes qui, appliquees a l'emission acoustique, permettent d'identifier parmi un grand nombre de signaux, caracterises par des parametres principaux, des classes de signaux ayant des parametres voisins et donc provenant probablement de la meme phase. Ces methodes se sont averees tres performantes en classification, nous atteignons avec les SVM une sensibilite de 82 % et une specificite de 84% pour les resultats en validation croisee, et une sensibilite de 90 % et une specificite de 94 % pour les resultats en test, avec un temps de calcul acceptable.Le deuxieme volet de l'etude effectue dans le cadre de cette these concerne l'estimation de la duree de vie restante des les materiaux composites. La normalisation des courbes cumulees des signaux d'emission acoustique en fonction du temps prouve que les reponses en fluage des eprouvettes mises en test sont parfaitement ressemblantes. Un modele a ete etabli pour caracteriser le comportement de ce materiau lors de ce test. Deux approches sont utilisees pour determiner le temps de rupture. Par rapport a la litterature, la premiere approche proposee ameliore la detection des temps de transition des differentes phases. Cette approche fournit egalement une meilleure correlation avec le temps de rupture. La deuxieme approche est fondee sur la correlation du temps de rupture avec le temps de reference correspondant a la diminution de la vitesse d'un certain pourcentage. Les resultats de cette derniere approche sont tres interessants : l'estimation du temps de rupture pour une eprouvette ayant une duree de vie de 1 heure peut etre possible des les 15 premieres secondes, avec une erreur de l'ordre de 4 %.