Brevet FR3089301A1 — publié le 20200605

Description Titre de l'invention : Système et procédé de détermination de caractéristiques d'une fissure [0001] Le domaine de l'invention se rapporte à la fissuration des matériaux et plus spéci- fiquement aux systèmes et procédés de détermination de caractéristiques d'une fissure détectée dans un matériau, notamment la direction ainsi que la position de la ou des pointes de la fissure. [0002] Aujourd'hui, l'identification d'une fissure dans un matériau constitue un enjeu majeur dans l'industrie. La propagation d'une fissure clans une structure industrielle peut en effet conduire à un dysfonctionnement de celle-ci. Par exemple, la propagation de fissures dans une installation de tuyauterie peut avoir pour conséquence des fuites indésirables présentant un danger potentiel. [0003] Lorsqu'on dispose des caractéristiques de la fissure, notamment la direction ainsi que la position de la ou des pointes de la fissure, on utilise généralement le formalisme connu dc la mécanique élastique linéaire de la rupture (connue sous l'acronyme MELR) pour prévoir la propagation de la fissure et la probabilité de cette propagation. Cette analyse prédictive permet ainsi d'évaluer la nocivité d'une fissure et dc mettre en oeuvre les moyens nécessaires pour empêcher la fissure détectée de se propager dans le matériau menacé. Outre la possibilité de réduire les chargements mécaniques appliqués, il est notamment connu d'appliquer au matériau fissuré des chargements mécaniques permettant d'entraver la propagation de la fissure. [0004] Les principes de la mécanique élastique linéaire de la rupture sont particulièrement adaptés aux matériaux dits fragiles ou quasi-fragiles tels que le verre, la céramique ou encore le plexiglas. Pour cc type de matériaux, on observe en effet que les déplacements relatifs d'un point par rapport à un autre ou encore l'ouverture de la fissure sont linéairement liées aux chargements mécaniques appliqués. Outre cette propriété de linéarité, on observe la similitude de profil d'ouverture de fissure pour divers types de chargement, ce qui permet de les décrire par un nombre réduit de paramètres. Néanmoins, les mêmes principes peuvent également âtre utilisés pour réaliser une estimation, plus approximative, sur des matériaux dont le comportement, en présence d'une fissure, présente une non-linéarité plus importante tels que le béton, le graphite ou des matériaux métalliques à basse température. [0005] Il est essentiel, pour procéder à une analyse prédictive de la propagation d'une fissure basée sur le formalisme de la mécanique élastique linéaire de la rupture, de déterminer au préalable la direction ainsi que la position de la ou des pointes de la fissure. [0006] Parmi les méthodes non destructives, on connait par exemple la corrélation d'images 2 numériques (connue sous l'acronyme CIN) utilisant unc caméra d'acquisition et qui permet, dans les conditions de forts éclairages et d'absence de mouvements de la caméra d'acquisition, d'atteindre une précision dans les mesures plus que satisfaisante. Néanmoins, la sensibilité de la corrélation d'images numériques aux mouvements de la caméra d'acquisition ainsi que la nécessité d'avoir des installations de traitements de données proches de la structure industrielle menacée rendent cette méthode difficilement utilisable pour un très grand nombre de structures industrielles. [0007] Il est également connu de diffuser des neutrons ou des rayons X dans le matériau au sein duquel une fissure a été identifiée. Cette méthode est également non destructive, niais est incompatible avec un grand nombre de structures industrielles et n'est donc, de manière générale, pas recommandée en industrie. [0008] La présente invention vient améliorer la situation. [0009] A cet effet, il est proposé un procédé de détermination de caractéristiques d'une fissure dans un matériau. La présence de la fissure est préalablement détectée dans unc zone de présence du matériau à l'aide d'une méthode non destructive. Lc procédé comprend : - déterminer au moins deux chargements mécaniques initiaux appliqués au matériau, chaque chargement mécanique étant défini par un champ vectoriel d'amplitude connue, - appliquer plusieurs chargements mécaniques d'ouverture de la fissure au matériau, chaque chargement mécanique d'ouverture étant une combinaison linéaire desdits au moins deux chargements mécaniques initiaux, - mesurer, à l'aide d'au moins un instrument de mesure, un déplacement relatif d'un premier point par rapport à un deuxième point induit par chaque chargement mécanique d'ouverture, lesdits premier et deuxième points étant situés dans la zone de présence de la fissure, chaque instrument de mesure étant associé à un couple d'un premier et d'un deuxième point, - appliquer plusieurs chargements mécaniques de fermeture de la fissure au matériau, chaque chargement mécanique de fermeture étant une combinaison linéaire desdits au moins deux chargements mécaniques initiaux, - mesurer, à l'aide de chaque instrument de mesure, le déplacement relatif du premier point par rapport au deuxième point induit par chaque chargement mécanique de fermeture, et - estimer, par des moyens informatiques, la direction de la fissure, en fonction de l'amplitude de chaque chargement mécanique de fermeture et d'ouverture appliqué au matériau et des déplacements relatifs mesurés par le ou les instruments de mesure. [0010] Un tel procédé constitue une méthode non destructive de détermination des caracté- ristiques d'une fissure, et en particulier la direction de celle-ci, dans un matériau. La 3 détermination, ou du moins l'estimation, de la direction de la fissure permet ultérieurement d'évaluer la nocivité de la fissure et d'entraver la propagation de celle-ci. Les fissures représentent en effet un danger pour une structure industrielle lorsqu'elle touche un matériau de cette structure. [0011] Selon un aspect de l'invention, au moins un instrument de mesure est un ex- tensomètre. [0012] Selon un autre aspect de l'invention, les chargements mécaniques d'ouverture et de fermeture appliqués au matériau sont de faible amplitude dc manière à cc que le matériau adopte un comportement mécanique élastique et linéaire. [0013] En appliquant des chargements mécaniques de faible amplitude au matériau, cc dernier va adopter un comportement élastique et linéaire. Un matériau sur lequel s'appliquent le formalisme et les principes dc la mécanique élastique linéaire de la rupture présente alors certaines propriétés utiles pour la détermination de la direction de la fissure. On observe en effet que les déplacements relatifs d'un point du matériau par rapport à un autre point du matériau ou encore l'ouverture de la fissure sont linéairement liées aux chargements mécaniques appliqués. Par ailleurs, on observe la similitude de profil d'ouverture de fissure pour divers types de chargement, ce qui permet de les décrire par un nombre réduit dc paramètres. [0014] Selon un autre aspect de l'invention, des coefficients de pondération de la com- binaison linéaire des chargements mécaniques initiaux sont des nombres réels compris entre -1 et 1. [0015] Selon un autre aspect de l'invention, la mesure du déplacement relatif d'un premier point par rapport à un deuxième point comprend la mesure du déplacement relatif du premier point par rapport au deuxième point selon une première direction et la mesure du déplacement relatif du premier point par rapport au deuxième point selon une deuxième direction orthogonale à la première direction. [0016] 11 est avantageux de déterminer la direction de la fissure dans un plan. On considère donc la projection du matériau dans un plan plutôt que de considérer le matériau en trois dimensions. On considère alors les caractéristiques de la projection de la fissure dans le plan choisi, et les premier et deuxième directions considérées sont des directions selon des vecteurs orthogonaux définissant le plan. Ce plan est avantageusement un plan d'intérêt préalablement choisi. En d'autres termes, la détermination de la direction de la fissure correspond en fait à la détermination de la direction de la projection de la fissure dans le plan. De même, comme détaillé dans la suite, la détermination de la position de la ou des pointes de la fissure correspond en fait à la détermination de la position de la projection de la ou des pointes de la fissure dans le plan. [0017] Selon un autre aspect de l'invention, le procédé comprend en outre la détermination, pour chaque couple de premier et deuxième points, d'une surface d'ouverture re- présentant l'amplitude du chargement mécanique d'ouverture appliqué au matériau en fonction du déplacement relatif du premier point par rapport au deuxième point selon la première direction et du déplacement relatif du premier point par rapport au deuxième point selon la deuxième direction dans un repère (0,x,y,z), où x désigne le déplacement selon la première direction, y désigne le déplacement selon la deuxième direction et z désigne l'amplitude du chargement appliqué au matériau. [0018] Selon un autre aspect de l'invention, la surface d'ouverture est semblable à un cône de révolution tronqué selon un plan orthogonal à la hase du cône et comprenant le sommet du cône. [0019] En effet, pour un matériau vérifiant parfaitement les hypothèses d'application du formalisme et des principes de la mécanique élastique linéaire de la rupture, la surface d'ouverture obtenue, pour des couples de points de mesure situés de part et d'autre de la fissure en proximité immédiate l'un de l'autre, sera un cône tronqué. Néanmoins, en pratique, ces hypothèses théoriques selon lesquelles le matériau adopte un comportement élastique et linéaire ne sont pas parfaitement vérifiées de sorte que la surface d'ouverture s'approche ou est semblable à un cône tronqué. De plus, ne connaissant qu'une zone de présence de la fissure, les couples de points de mesure ne seront pas forcément tous localisés de part et d'autre de la fissure. [0020] Selon un autre aspect de l'invention, le procédé comprend en outre la détermination, pour chaque couple de premier et deuxième points, d'une surface de fermeture représentant l'amplitude du chargement mécanique de fermeture appliqué au matériau en fonction du déplacement relatif du premier point par rapport au deuxième point selon la première direction et du déplacement relatif du premier point par rapport au deuxième point selon la deuxième direction dans un repère (0,x,y, z ), où x désigne le déplacement selon la première direction, y désigne le déplacement selon la deuxième direction et z désigne l'amplitude du chargement appliqué au matériau. [0021] Selon un autre aspect de l'invention, la surface de fermeture est semblable à un plan. [0022] En effet, pour un matériau vérifiant parfaitement les hypothèses d'application du formalisme et des principes de la mécanique élastique linéaire de la rupture, la surface de fermeture obtenue, pour des couples de points de mesure situés de part et d'autre de la fissure en proximité immédiate l'un de l'autre, sera un plan. Néanmoins, en pratique, pour les mêmes raisons que celles évoquées précédemment pour la surface d'ouverture, ces hypothèses théoriques ne sont pas parfaitement vérifiées de sorte que la surface de fermeture s'approche ou est semblable à un plan. [0023] Selon un autre aspect de l'invention, la détermination de la direction de la fissure comprend : - déterminer la droite d'intersection du plan de troncature du cône de révolution correspondant à la surface d'ouverture et du plan correspondant à la surface de fermeture, - déterminer la projection orthogonale de la droite d'intersection sur le plan (Oxy) et un angle caractérisant la direction de la droite projetée obtenue. [0024] Dans un premier cas de figure, la fissure est une fissure débouchante. Dans cette situation, un seul instrument de mesure est installé pour mesurer le déplacement relatif d'un premier point par rapport à un deuxième point, les premier et deuxième points étant situés de part et d'autre de la fissure. Selon un aspect de l'invention, l'angle caractérisant la direction de la droite projetée obtenue correspond alors à la direction de la fissure. [0025] Toujours dans ce premier cas de figure, la longueur de la fissure correspondant à la distance entre l'ouverture et la pointe de la fissure est déterminée à l'aide d'une méthode non destructive. Selon un autre aspect de l'invention, le procédé comprend en outre la détermination de la pointe de la fissure en fonction de la direction et de la longueur de la fissure. [0026] En effet, lorsque la fissure est débouchante, celle-ci présente une ouverture à la frontière entre l'intérieur et l'extérieur du matériau de sorte qu'on connait la position exacte d'une partie au moins de la fissure, à savoir les points situés au niveau de l'ouverture. Ces informations permettent de sélectionner directement au moins un couple de premier et deuxième points pertinents, c'est-à-dire des points situés au niveau de l'ouverture, de part et d'autre de la fissure. Le caractère débouchant de la fissure permet également de mettre en oeuvre une méthode non destructive pour extraire la longueur de celle-ci. La combinaison des informations relatives à la direction et à la longueur de la fissure permettent alors de déterminer, ou du moins d'estimer, la position de la pointe de la fissure. [0027] Alternativement, dans un deuxième cas de figure, la fissure est une fissure noyée et une pluralité d'instruments de mesure est installée. Selon un aspect de l'invention, le procédé comprend en outre la génération d'un histogramme des valeurs d'angle obtenues pour chaque couple de premier et deuxième points, la direction de la fissure étant déterminée en fonction de l'histogramme. [0028] Toujours dans ce deuxième cas de figure, selon un autre aspect de l'invention, la direction de la fissure correspond à l'angle d'un maximum local de l'histogramme. [0029] Lorsque la fissure est noyée, on dispose de moins d'informations que lorsque la fissure est débouchante. En particulier, on ne connait qu'une zone de présence de la fissure et il n'est pas possible de garantir que les couples de points de mesure seront sélectionnés de sorte que, pour chacun de ces couples, le premier point et le deuxième point seront localisés de part et d'autre de la fissure. Il est donc nécessaire de couvrir le plus possible la zone de présence de la fissure et de réaliser des mesures de déplacement relatif pour chaque couple de points de la pluralité de couples de points de mesure. Un histogramme permet alors de transformer un problème à deux dimensions, 6 les points étant repérés dans un plan, à un problème à une dimension, les points étant alors repérés sur une droite correspondant à la direction de la fissure. En effet, l'angle obtenu pour les couples de points de mesure localisés de part et d'autre de la fissure est significativement proche de la valeur d'angle caractérisant la direction de la fissure, de sorte qu'un histogramme fournissant un bilan statistique des valeurs d'angle obtenues permet de déterminer la direction de la fissure. [0030] Selon un autre aspect de l'invention, le procédé comprend en outre la détermination des positions respectives des pointes de la fissure, la détermination comprenant: - tracer une courbe représentant, le long de la direction de la fissure, l'angle obtenu pour chaque couple de premier et deuxième points situés de part et d'autre de la fissure, - déterminer, en fonction de l'angle correspondant à la direction de la fissure, un plateau de la courbe tracée, de sorte que les deux couples de premier et deuxième points marquant deux extrémités du plateau correspondent respectivement aux pointes de la fissure. [0031] Comme expliqué précédemment, l'histogramme permet de déterminer la direction de la fissure ainsi que les couples de points de mesure pertinents. On sait alors que les pointes de la fissure sont localisées sur une droite. En repérant un palier sur la courbe représentant l'angle obtenu pour chaque couple de points de mesure situés de part et d'autre de la fissure, on peut alors en déduire la position des pointes de la fissure. [0032] Selon un autre aspect de l'invention, le procédé comprend en outre, à l'aide de la direction, de la position de la ou des pointes de la fissure et du modèle de la mécanique élastique linéaire de la rupture, la prédiction de la propagation de la fissure afin d'en évaluer la nocivité. [0033] L'invention concerne également un programme informatique comprenant des ins- tructions pour la mise du procédé décrit précédemment, lorsque les instructions sont exécutées par au moins un processeur. [0034] Enfin, l'invention vise aussi un système de détermination de caractéristiques d'une fissure dans un matériau. La présence de la fissure est préalablement détectée dans une zone de présence du matériau à l'aide d'une méthode non destructive. Le système comprend : - un module de diagnostic du matériau agencé pour déterminer au moins deux chargements mécaniques initiaux appliqués au matériau, chaque chargement mécanique étant défini par un champ vectoriel d'amplitude connue, - un dispositif d'application de chargements mécaniques agencé pour : appliquer plusieurs chargements mécaniques d'ouverture de la fissure au matériau, chaque chargement mécanique d'ouverture étant une combinaison linéaire (lesdits au moins deux chargements mécaniques initiaux, 7 appliquer plusieurs chargements mécaniques de fermeture de la fissure au matériau, chaque chargement mécanique de fermeture étant une combinaison linéaire desdits au moins deux chargements mécaniques initiaux, - au moins un instrument de mesure agencé pour mesurer un déplacement relatif d'un premier point par rapport à un deuxième point induit par chaque chargement d'ouverture et par chaque chargement de fermeture, lesdits premier et deuxième points étant situés dans la zone de présence de la fissure, chaque instrument de mesure étant associé à un couple d'un premier et d'un deuxième points, et - une unité de traitement agencée pour estimer, en fonction de l'amplitude de chaque chargement mécanique de fermeture et d'ouverture appliqué au matériau et des déplacements relatifs mesurés par le ou les instruments de mesure, la direction de la fissure. [0035] D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l'analyse des dessins annexés, sur lesquels : [0036] [fig.1] illustre un système de détermination de caractéristiques d'une fissure dans un matériau selon l'invention ; [0037] [fig.2À] illustre un matériau présentant une fissure débouchante ; [0038] [fig.2B] illustre un matériau présentant une fissure noyée ; [0039] [fig.3] illustre un procédé de détermination de caractéristiques d'une fissure dans un matériau selon l'invention ; [0040] [fig.4] illustre un quadrillage de la zone de présence de la fissure ; [0041] [fig.5] illustre en détails une étape de détermination de la direction de la fissure et une étape de détermination de la position de la ou des pointes de la fissure du procédé illustré en [Fig. 3] ; [0042] [fig.6] illustre une surface d'ouverture et une surface de fermeture permettant d'estimer la direction de la fissure ; [0043] [fig.7] illustre un histogramme de valeurs d'angle obtenues pour plusieurs couples de points du matériau fissuré ; et [0044] [fig.8] illustre une courbe représentant, le long de la direction de la fissure, l'angle obtenu pour chaque couple de points situés de part et d'autre de la fissure. [0045] La [fig.1] illustre un système 1 de détermination de caractéristiques d'une fissure 3 dans un matériau 5. Le matériau 5 présentant la fissure 3 est également illustré sur la [Fig. 1]. [0046] Dans le contexte de la présente invention, la fissure 3 a été préalablement détectée dans le matériau 5 à l'aide d'une méthode non destructive. Plus généralement, on parle de contrôle non destructif (connu sous l'acronyme CND), c'est-à-dire l'ensemble des méthodes permettant d'évaluer l'intégrité d'un matériau et de détecter la présence d'une fissure sans dégrader le matériau. Par exemple, la fissure 3 a été détectée dans le 8 matériau 5 à l'aide d'une technique de contrôle par courants de Foucault basée sur la circulation de courants induits dans un matériau apte à conduire l'électricité. Parmi les méthodes non destructives, il est également possible d'avoir recours à un contrôle par ultrasons basé sur la transmission et la réflexion d'onde de type ultrasons à l'intérieur du matériau. [0047] Typiquement, le matériau 5 est un matériau dit fragile ou quasi fragile tel que le verre, la céramique ou encore le plexiglas. Pour ce type de matériaux, on observe que les déplacements relatifs d'un point par rapport à un autre ou encore l'ouverture de la fissure sont linéairement liées aux chargements mécaniques appliqués. Ces caractéristiques du matériau 5 sont particulièrement avantageuses car, comme expliqué dans la suite de la description, elles permettent d'utiliser le formalisme et les principes de la mécanique élastique linéaire de la rupture (connue sous l'acronyme MELR) pour réaliser une analyse prédictive de la propagation de la fissure 3 dans le matériau 5. Néanmoins, les mêmes principes peuvent également être utilisés pour réaliser une estimation grossière sur des matériaux dont le comportement, en présence d'une fissure, présente une non-linéarité plus importante. Ainsi, le matériau 5 peut également être un matériau présentant une non-linéarité plus importante tel que le béton, le graphite ou des matériaux métalliques à basse température. [0048] Le système 1 est agencé pour déterminer des caractéristiques de la fissure 3 identifiée dans le matériau 5. Plus spécifiquement, le système 1 est agencé pour estimer la direction de la fissure 3. Avantageusement, le système 1 est agencé en outre pour déterminer la position de la ou des pointes de la fissure 3. En effet, dans le cas d'une fissure 3 débouchante, cette dernière présente une seule pointe, aussi appelée front de la fissure, tandis que clans le cas d'une fissure 3 noyée, cette dernière présente alors deux pointes. Ces deux cas de figure sont notamment illustrés en [fig.2A] et [Fig. 2B]. La [Fig. 2A] illustre une fissure 3 débouchante tandis que la [Fig. 2B] illustre une fissure 3 noyée. [0049] La détermination de caractéristiques de la fissure 3 du matériau 5, et en particulier la détermination de la direction et de la position de la ou des pointes de la fissure 3, permet d'utiliser par la suite le formalisme et les principes de la mécanique élastique linéaire de la rupture pour réaliser une analyse prédictive de la propagation de la fissure 3 dans le matériau 5. La prédiction de la propagation de la fissure 3 permet d'en évaluer la nocivité, notamment lorsque le matériau 5 est un élément d'une structure industrielle à risque. Une telle analyse prédictive permet par la suite de mettre en oeuvre des moyens permettant d'entraver la propagation de la fissure. [0050] Comme illustré sur la [fig.1], le système 1 comprend un module de diagnostic 7, un dispositif 9 d'application de chargements mécaniques, au moins un instrument de mesure 11 et une unité de traitement 13. 9 [0051] Le module de diagnostic 7 est agencé pour déterminer au moins deux chargements mécaniques initiaux appliqués au matériau 5. Un chargement mécanique est défini par un champ vectoriel. Chaque chargement mécanique peut être modifié par modification de son amplitude où le champ vectoriel correspondant est multiplié par un nombre scalaire, on parle alors de changement de l'amplitude de chargement. Un chargement mécanique initial est un chargement mécanique d'amplitude connue. Un chargement mécanique peut désigner une pression extérieure appliquée au matériau 5, le poids du matériau 5, une flexion mécanique, une traction ou tout autre effort mécanique subi par le matériau 5. Ces chargements mécaniques initiaux peuvent être à l'origine de la formation de la fissure 3 ou favoriser sa progression. Ces chargements mécaniques initiaux peuvent aussi ne pas avoir eu d'incidence sur la formation de la fissure 3. [0052] Dans l'exemple illustré en [fig.1], le module de diagnostic 7 a détecté deux chargements mécaniques initiaux FI et F2. Bien entendu, on comprend que le module de diagnostic 7 peut déterminer plus de deux chargements mécaniques initiaux. [0053] Le module de diagnostic 7 est agencé en outre pour transmettre des informations relatives aux chargements mécaniques initiaux déterminés au dispositif 9 d'application de chargements mécaniques. [0054] Le dispositif 9 d'application de chargements mécaniques est agencé pour appliquer un ou plusieurs chargements mécaniques d'ouverture de la fissure 3 au matériau 5. Chaque chargement mécanique d'ouverture appliqué au matériau 5 est une combinaison linéaire des chargements mécaniques initiaux identifiés par le module de diagnostic 7. Un chargement mécanique d'ouverture permet, lorsqu'il est appliqué au matériau 5, d'ouvrir la fissure 3, c'est-à-dire d'écarter l'une de l'autre les lèvres de la fissure 3. [0055] Le dispositif 9 est agencé en outre pour appliquer un ou plusieurs chargements mé- caniques de fermeture de la fissure au matériau. De même que les chargements mécaniques d'ouverture, chaque chargement mécanique de fermeture est une combinaison linéaire des chargements mécaniques initiaux. A l'inverse d'un chargement mécanique d'ouverture, un chargement mécanique de fermeture permet, lorsqu'il est appliqué au matériau 5, de rapprocher l'une de l'autre les lèvres de la fissure ou du moins de ne pas les écarter l'une de l'autre. [0056] Par exemple, un chargement mécanique de fermeture peut être obtenu à partir d'un chargement mécanique d'ouverture par multiplication par le nombre scalaire -1 du champ vectoriel associé, ce qui a pour conséquence un changement de la direction du chargement mécanique. Inversement, on comprend également qu'il est possible, à partir d'un chargement mécanique de fermeture, de générer un chargement mécanique d'ouverture par multiplication du champ vectoriel associé au chargement mécanique de fermeture par le nombre scalaire -1. A partir de deux chargements mécaniques initiaux, il est donc toujours possible de produire deux chargements mécaniques d'ouverture et deux chargements mécaniques de fermeture. [0057] Dans l'exemple illustré en [fig.1], le module de diagnostic 7 a identifié deux chargements mécaniques initiaux FI et F2. Les chargements mécaniques d'ouverture et de fermeture appliqués par le dispositif 9 au matériau 5 sont alors de la forme suivante : [0058] [Math .1] F=/6 -Fi +y - F2 [0059] où : - F est un chargement mécanique d'ouverture ou de fermeture appliqué au matériau 5 par le dispositif 9 ; et - et y sont des nombres réels de sorte que l'un au moins des deux est non nul. [0060] La formule précédente s'interprète comme application simultanée de deux chargements mécaniques F let F 2 dont les amplitudes ont été modifiées par les facteurs multiplicatifs respectifs, aussi appelé nombres scalaires, pety. [0061] Avantageusement, les chargements mécaniques d'ouverture et de fermeture appliqués au matériau 5 par le dispositif 9 sont de faible amplitude de manière à ce que le matériau adopte un comportement mécanique élastique et linéaire. On s'assure ainsi, que le formalisme et les principes de la mécanique élastique linéaire de la rupture s'appliquent bien au matériau 5 soumis aux chargements mécaniques d'ouverture et de fermeture appliqués par le dispositif 9. Par exemple, des coefficients de pondération de la combinaison linéaire des chargements mécaniques initiaux sont des nombres réels compris entre 0 et 1. En revenant à l'exemple décrit précédemment, on a alors avantageusement : [0062] [Math.2] «1 [0063] [Math.3] I Y I REVENDICATIONSProcédé dc détermination dc caractéristiques d'une fissure (3) dans un matériau (5), la présence de ladite fissure étant préalablement détectée (S1) dans une zone de présence du matériau à l'aide d'une méthode non destructive, le procédé comprenant : - déterminer (S2) au moins deux chargements mécaniques initiaux (F , F ) appliqués au matériau, chaque chargement mécanique étant défini par un champ vectoriel d'amplitude connue, - appliquer (S4) plusieurs chargements mécaniques d'ouverture de la fissure au matériau, chaque chargement mécanique d'ouverture étant une combinaison linéaire desdits au moins deux chargements mécaniques initiaux, - mesurer (S5), à l'aide d'au moins un instrument de mesure (11), un déplacement relatif d'un premier point par rapport à un deuxième point induit par chaque chargement mécanique d'ouverture, lesdits premier et deuxième points étant situés dans la zone de présence de la fissure, chaque instrument de mesure étant associé à un couple d'un premier et d'un deuxième point, - appliquer (S6) plusieurs chargements mécaniques de fermeture de la fissure au matériau, chaque chargement mécanique de fermeture étant une combinaison linéaire desdits au moins deux chargements mécaniques initiaux, - mesurer (S7), à l'aide de chaque instrument de mesure, le déplacement relatif du premier point par rapport au deuxième point induit par chaque chargement mécanique de fermeture, et estimer (S8), par des moyens informatiques, la direction (a) de la fissure, en fonction de l'amplitude de chaque chargement mécanique de fermeture et d'ouverture appliqué au matériau et des déplacements relatifs mesurés par le ou les instruments de mesure. Procédé selon la revendication 1, dans lequel au moins un instrument de mesure est un extensomètre. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les chargements mécaniques d'ouverture et de fermeture appliqués au matériau sont de faible amplitude de manière à ce que le matériau adopte un comportement mécanique élastique et linéaire. Procédé selon la revendication 3, dans lequel des coefficients de pondération ((3, y) de la combinaison linéaire des au moins deux 27 [Revendication 5] [Revendication 6] [Revendication 7] [Revendication 8] [Revendication 9] [Revendication 10] chargements mécaniques initiaux sont des nombres réels compris entre 1 et 1. Procédé selon la revendication 3 ou 4, dans lequel la mesure du déplacement relatif d'un premier point par rapport à un deuxième point comprend la mesure du déplacement relatif dudit premier point par rapport audit deuxième point selon une première direction et la mesure du déplacement relatif dudit premier point par rapport audit deuxième point selon une deuxième direction orthogonale à la première direction. Procédé selon la revendication 5, comprenant en outre la détermination (S81), pour chaque couple de premier et deuxième points, d'une surface d'ouverture (S0) représentant l'amplitude du chargement mécanique d'ouverture appliqué au matériau en fonction du déplacement relatif du premier point par rapport au deuxième point selon la première direction et du déplacement relatif du premier point par rapport au deuxième point selon la deuxième direction dans un repère (0,x,y,z), où x désigne le déplacement selon la première direction, y désigne le déplacement selon la deuxième direction et z désigne l'amplitude du chargement appliqué au matériau. Procédé selon la revendication 6, dans lequel la surface d'ouverture est semblable à un cône de révolution tronqué selon un plan (PL) orthogonal à la base du cône et comprenant le sommet dudit cône. Procédé selon l'une des revendications 5 à 7, comprenant en outre la détermination (S82), pour chaque couple de premier et deuxième points, d'une surface de fermeture (SF) représentant l'amplitude du chargement mécanique de fermeture appliqué au matériau en fonction du déplacement relatif du premier point par rapport au deuxième point selon la première direction et du déplacement relatif du premier point par rapport au deuxième point selon la deuxième direction dans un repère (0,x,y,z..), où x désigne le déplacement selon la première direction, y désigne le déplacement selon la deuxième direction et z désigne l'amplitude du chargement appliqué au matériau. Procédé selon la revendication 8, dans lequel la surface de fermeture est semblable à un plan. Procédé selon les revendications 7 et 9 prises en combinaison, dans lequel la détermination de la direction de la fissure comprend : - déterminer (S83) la droite (D) d'intersection du plan de troncature du cône de révolution correspondant à la surface d'ouverture et du plan correspondant à la surface de fermeture, 28 [Revendication 11] [Revendication 12] [Revendication 13] [Revendication 14] [Revendication 15] [Revendication 16] [Revendication 17] - déterminer la projection orthogonale de la droite d'intersection sur le plan (Oxy) et un angle (ai) caractérisant la direction de la droite (D') projetée obtenue. Procédé selon la revendication 10, dans lequel la fissure est une fissure débouchante et dans lequel un seul instrument de mesure est installé pour mesurer le déplacement relatif d'un premier point par rapport à un deuxième point, lesdits premier et deuxième points étant situés de part et d'autre de la fissure, l'angle caractérisant la direction de la droite projetée obtenue correspondant à la direction de la fissure. Procédé selon la revendication 11, dans lequel la longueur de la fissure correspondant à la distance entre l'ouverture et la pointe de la fissure est déterminée à l'aide d'une méthode non destructive, le procédé comprenant en outre la détermination (S9, S91) de la pointe (P) de la fissure en fonction de la direction et de la longueur de la fissure. Procédé selon la revendication 10, dans lequel la fissure est une fissure noyée et dans lequel une pluralité d'instruments de mesure est installée, le procédé comprenant en outre la génération (S85) d'un histogramme des valeurs d'angle obtenues pour chaque couple de premier et deuxième points, la direction de la fissure étant déterminée (S86) en fonction dudit histogramme. Procédé selon la revendication 13, dans lequel la direction de la fissure correspond à l'angle d'un maximum local de l'histogramme. Procédé selon la revendication 13 ou 14, comprenant en outre la détermination (S9) des positions respectives des pointes (PI, P,) de la fissure, ladite détermination comprenant: - tracer (S92) une courbe représentant, le long de la direction de la fissure, l'angle obtenu pour chaque couple de premier et deuxième points situés de part et d'autre de la fissure, - déterminer (S93), en fonction de l'angle correspondant à la direction de la fissure, un plateau de ladite courbe tracée, de sorte que les deux couples de premier et deuxième points marquant deux extrémités du plateau correspondent respectivement aux pointes de la fissure. Procédé selon la revendication 12 ou 15, comprenant en outre, à l'aide de la direction, de la position de la ou des pointes de la fissure et du modèle de la mécanique élastique linéaire de la rupture, la prédiction de la propagation de la fissure afin d'en évaluer la nocivité. Programme informatique comprenant des instructions pour la mise du procédé selon l'une des revendications précédentes, lorsque lesdites ins- 29 [Revendication 18] tructions sont exécutées par au moins un processeur (17). Système (1) de détermination de caractéristiques d'une fissure (3) dans un matériau (5), la présence de ladite fissure étant préalablement détectée dans une zone dc présence du matériau à l'aide d'une méthode non destructive, le système comprenant : - un module de diagnostic (7) du matériau agencé pour déterminer au moins deux chargements mécaniques initiaux (F , F 2 ) appliqués au matériau, chaque chargement mécanique étant défini par un champ vectoriel d'amplitude connue, - un dispositif (9) d'application de chargements mécaniques agencé pour : appliquer plusieurs chargements mécaniques d'ouverture de la fissure au matériau, chaque chargement mécanique d'ouverture étant une combinaison linéaire desdits au moins deux chargements mécaniques appliquer plusieurs chargements mécaniques dc fermeture dc la fissure au matériau, chaque chargement mécanique de fermeture étant une combinaison linéaire desdits au moins deux chargements mécaniques - au moins un instrument de mesure (11) agencé pour mesurer un déplacement relatif d'un premier point par rapport à un deuxième point induit par chaque chargement d'ouverture et par chaque chargement de fermeture, lesdits premier et deuxième points étant situés dans la zone de présence de la fissure, chaque instrument de mesure étant associé à un couple d'un premier et d'un deuxième points, et - une unité de traitement (13) agencée pour estimer, en fonction de l'amplitude de chaque chargement mécanique de fermeture et d'ouverture appliqué au matériau et des déplacements relatifs mesurés par le ou les instruments de mesure, la direction (a) de la fissure.