Brevet FR3107959A1 — publié le 20210910

TITRE: PROCEDE D’ESSAI DE CARACTERISATION D’UNE EPROUVETTE EN MATERIAU COMPOSITE ET INSTALLATION CORRESPONDANTE L’invention concerne un procédé d’essai de caractérisation d’une éprouvette (10) en matériau composite, le procédé comprenant les étapes suivantes: fourniture d’une éprouvette (10) en matériau composite représentative d’une pièce (1), telle qu’une pièce de turbomachine, l’éprouvette (10) étant réalisée avec un renfort fibreux noyé dans une matrice organique et comportant une première extrémité (11) et une deuxième extrémité (12) s’étendant de part et d’autre d’une zone utile (13) suivant une direction longitudinale L, fixation des première et deuxième extrémités (11, 12) respectivement à un premier et un deuxième module de serrage (22, 23) d’une installation d’essai de caractérisation (20), sollicitation en fatigue thermomécanique de l’éprouvette (10) dans laquelle: la zone utile (13) de l’éprouvette (10) est chauffée suivant une succession de cycles thermiques (CT) où la zone utile (13) de l’éprouvette est chauffée d’une première température à une deuxième température pendant une première période de temps prédéterminée, et l’éprouvette (10) est soumise simultanément à une première succession de cycles (CM1) de contraintes mécaniques entre une contrainte mécanique minimale et une contrainte mécanique maximale pendant la période de temps prédéterminée. Figure pour l’abrégé : Figure 4 PROCEDE D’ESSAI DE CARACTERISATION D’UNE EPROUVETTE EN MATERIAU COMPOSITE ET INSTALLATION CORRESPONDANTE Domaine de l’invention La présente invention concerne le domaine des essais de caractérisation d’échantillons de matériaux de manière à étudier leurs comportements et propriétés sous certaines sollicitations. Arrière-plan technique Il est connu de soumettre des échantillons de matériau ou éprouvettes à des essais de caractérisation mécanique ou thermique afin de déterminer leur résistance dans un environnement souvent agressif où les pièces composées de ces matériaux évolueront et ainsi leur durée de vie. C’est le cas des pièces dans le domaine aéronautique et notamment des pièces de turbomachine réalisées avec ces matériaux. Les pièces de turbomachine sont réalisées depuis ces dernières années en matériau composite dans le but d’améliorer leurs capacités de résistances thermomécaniques et de réduire leurs masses. Les matériaux composites à matrice organique (siglé CMO) qui comprennent un renfort fibreux réalisé par un tissage et noyé dans une matrice organique, permettent par exemple la fabrication d’aubes de soufflante ou des carters de soufflante. Ces matériaux composites sont sensibles aux températures élevées, telles que supérieures à 120°C, qui peuvent entraîner des dégradations comme l’oxydation thermique qui est susceptible de conduire à une perte prématurée des propriétés mécaniques et/ou physiques de la pièce. D'autre part, les sollicitations mécaniques que subit la pièce dans cet environnement peuvent accélérer l’endommagement de la pièce. Lors d’un essai de caractérisation d’éprouvette dans une machine d’essai, en particulier des essais de caractérisation thermique qui utilisent des cycles thermiques, les dégradations observées sont en particulier la déformation de la matrice, voire la fissuration de celle-ci qui peut se développer lors des cycles thermiques sous environnement oxydant et sans qu’aucune charge mécanique ne soit appliquée à l’éprouvette. Parallèlement, à une échelle plus locale, des décohésions aux interfaces fibres/matrice peuvent se développer au cours de l’essai thermique. Ces décohésions fournissent des nouvelles surfaces directement exposées à l'environnement, en facilitant la diffusion de l'oxygène, et accélèrent la dégradation du matériau composite. Les éprouvettes sont ensuite soumises à des essais de caractérisation afin d’étudier leurs comportements mécaniques. Cependant, les essais de caractérisation thermique s’étalent sur environ une période d’au moins un mois, nécessaire pour activer les mécanismes de dégradations alors qu’un essai classique en fatigue mécanique dure environ une semaine. Ces essais en fatigue thermique et mécanique sont donc distincts ce qui empêche de caractériser le couplage entre l’endommagement induit par l’effet thermique et celui généré par la sollicitation mécanique, ce phénomène de dégradation «thermomécanique» pouvant être plus néfaste pour la tenue du CMO que la simple succession des sollicitations. Or, en condition réelle, les pièces sont en effet exposées à des températures élevées et subissent des contraintes mécaniques plus ou moins faibles simultanément et cela sur plusieurs années. L’objectif de la présente invention est de caractériser le vieillissement d’un matériau composite de manière à activer les mécanismes de dégradation par vieillissement thermique parallèlement aux mécanismes d’endommagement mécanique, dans des conditions quasi proches de l’environnement de travail de la pièce en matériau composite. Nous parvenons à cet objectif conformément à l’invention grâce à un procédé d’essai de caractérisation d’une éprouvette en matériau composite, le procédé comprenant les étapes suivantes: fourniture d’une éprouvette en matériau composite représentative d’une pièce, telle qu’une pièce de turbomachine, l’éprouvette étant réalisée avec un renfort fibreux noyé dans une matrice organique et comportant une première extrémité et une deuxième extrémité s’étendant de part et d’autre d’une zone utile suivant une direction longitudinale L, fixation des première et deuxième extrémités respectivement à un premier et un deuxième module de serrage d’une installation d’essai de caractérisation, sollicitation en fatigue thermomécanique de l’éprouvette dans laquelle: la zone utile de l’éprouvette est chauffée suivant une succession de cycles thermiques où la zone utile de l’éprouvette est chauffée d’une première température à une deuxième température pendant une période de temps prédéterminée, et l’éprouvette est soumise simultanément à une première succession de cycles de contraintes mécaniques entre une contrainte mécanique minimale et une contrainte mécanique maximale pendant la période de temps prédéterminée. Ainsi, cette solution permet d’atteindre l’objectif susmentionné. En particulier, un tel procédé permet de caractériser la nocivité du couplage entre l’endommagement généré par le vieillissement à haute température (isotherme et/ou cyclique) et l’endommagement mécanique à l’échelle mésoscopique d’un matériau composite avec un renfort fibreux noyé dans une matrice organique. Le vieillissement est dit «isotherme» si l’exposition de l’éprouvette à haute température est réalisée de manière continue. Le terme «cyclage» est employé lorsque l’éprouvette cycle entre une température minimale et une température maximale. Cette fatigue thermomécanique permet également d’accélérer les essais car les cycles de fatigues thermiques et de fatigues mécaniques oligocycliques sont opérés sur la même période de temps. La durée des essais est également prolongée car les première et deuxième extrémités de l’éprouvette sont correctement maintenues, ne glissent pas, et ne se déforment pas à cause de la sollicitation thermique. Le vieillissement du matériau composite réalisé est plus proche du comportement réel du matériau composite. Nous entendons dans la présente invention par le terme «thermomécanique» les phénomènes de dégradation de la matrice qui se mettent en place à partir d’une température supérieure à 120°C (thermo-oxydation), ainsi que la fatigue et le fluage (mécanique). Le procédé comprend également l’une ou plusieurs des caractéristiques et/ou étapes suivantes, prises seules ou en combinaison: la première période de temps prédéterminée dure au moins deux heures. chaque cycle thermique comprend une plage de maintien en température à la deuxième température avant d’être refroidie à la première température. la plage de maintien en température à la deuxième température dure au moins deux heures. la première température est comprise entre -55°C et 60°C et la deuxième température est comprise entre 120°C et 200°C. chaque première succession de cycles de contraintes mécaniques comprend une deuxième succession de cycles de contraintes mécaniques appliquées de manière discontinue sur un intervalle de temps correspondant à la plage de maintien en température. le procédé comprend une étape de refroidissement des premier et deuxième modules de serrage à une température dont la valeur est inférieure à la température de transition vitreuse de la matrice organique. les premier et deuxième modules de serrage sont refroidis à une température dont la valeur est inférieure à 50°C. les contraintes mécaniques sont des contraintes de compression et de traction dont le rapport est de -1. les cycles thermiques sont réalisés à une fréquence inférieure ou égale à 2Hz. les moyens de refroidissement de la zone utile de l’éprouvette comprennent un réfrigérateur ou dispositif de ventilation. les éléments de mesure de température comprennent un thermocouple. l’éprouvette est réalisée en une seule pièce. le renfort fibreux est obtenu par un tissage tridimensionnel ou bidimensionnel. L’invention concerne également une installation d’essai de caractérisation d’une éprouvette en matériau composite, l’installation comprenant: un premier et un deuxième module de serrage destinés à retenir respectivement une première et une deuxième extrémités d’une éprouvette en matériau composite représentative d’une pièce, telle qu’une pièce de turbomachine, l’éprouvette étant réalisée avec un renfort fibreux noyé dans une matrice organique, un module de traitement thermique d’une zone utile de l’éprouvette agencée entre la première extrémité et la deuxième extrémité, un système électronique de commande destiné à piloter le module de traitement thermique et les modules de serrage de manière à réaliser une sollicitation thermomécanique dans laquelle: la zone utile de l’éprouvette est chauffée et/ou refroidie suivant une succession de cycles thermiques où la zone utile de l’éprouvette est chauffée d’une première température à une deuxième température pendant une première période de temps prédéterminée, et l’éprouvette est soumise simultanément à une première succession de cycles de contraintes mécaniques entre une contrainte mécanique minimale et une contrainte mécanique maximale pendant la période de temps prédéterminée. L’installation comprend également l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison: un système de refroidissement monté sur un bâti et destiné à refroidir les modules de serrage (à une température inférieure à la température de transition vitreuse du matériau composite. le système de refroidissement comprend des moyens de refroidissement de la zone utile de l’éprouvette. le module de traitement thermique comprend un organe de chauffage installé sur l’éprouvette et agencé autour de la zone utile de l’éprouvette. l’organe de chauffage est une résistance à spirale. des éléments de mesure de la température de l’éprouvette sont disposés au niveau de la zone utile de l’éprouvette et sont reliés au système électronique de commande. Brève description des figures L’invention sera mieux comprise, et d’autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description explicative détaillée qui va suivre, de modes de réalisation de l’invention donnés à titre d’exemples purement illustratifs et non limitatifs, en référence aux dessins schématiques annexés dans lesquels: La figure 1 est une vue en perspective d’un exemple d’aube de turbomachine et en particulier d’une aube de soufflante réalisée en matériau composite à matrice organique à laquelle s’applique l’invention; La figure 2 est une vue de dessus d’un exemple d’éprouvette représentative d’une pièce réalisée en matériau composite à matrice organique selon l’invention; La figure 3 est une vue schématique et en perspective d’un exemple d’installation de caractérisation dans laquelle est installée une éprouvette selon l’invention; et La figure 4 représente un exemple de cycle de fatigue thermomécanique que subit une éprouvette selon l’invention. Description détaillée de l’invention La figure 1 montre une vue en perspective d’une aube de turbomachine 1 d’aéronef réalisée dans un matériau composite. L’aube 1 est avantageusement destinée à équiper une soufflante d’une turbomachine double flux et double corps. Une turbomachine d’axe longitudinal X double flux et double corps comprend typiquement une soufflante qui est montée en amont d’un générateur de gaz ou moteur (non représenté) suivant la circulation des gaz dans la turbomachine et ici suivant l’axe longitudinal X. Le générateur de gaz comprend d’amont en aval, un compresseur basse pression, un compresseur haute pression, une chambre de combustion, une turbine haute pression et une turbine basse pression. La soufflante comprend une pluralité d’aubes de soufflante qui s’étendent chacune suivant un axe radial Z perpendiculaire à l’axe longitudinal X et dont les extrémités libres sont entourées par un carter de soufflante. Le flux d’air qui traverse la soufflante est divisé en un flux d’air primaire qui traverse le générateur de gaz et en particulier dans une veine primaire, et en un flux d’air secondaire qui circule autour du générateur de gaz dans une veine secondaire entourant la veine primaire. Des pièces ou organes de la turbomachine décrite ci-dessus tels que les aubes de soufflante, aube de stator ou encore le carter de soufflante, peuvent être réalisées dans un matériau composite avec un renfort fibreux noyé dans une matrice. Bien entendu l’invention s’applique à tous types de pièces pouvant être réalisées en matériaux composites. Le procédé de fabrication d’une pièce en matériau composite, notamment de turbomachine, comprend les étapes suivantes: réalisation d’une préforme (ou texture fibreuse ou tissu ou encore pli) avec un renfort fibreux. Le renfort fibreux est destiné à apporter la résistance à la pièce finale. injection d’une matrice dans une enceinte d’injection dans laquelle est disposée la préforme. La matrice peut être injectée par voie liquide tel que par la technologie RTM (dont l’acronyme signifie en anglais Resin Transfert Moulding pour moulage par transfert de résine). polymérisation ou durcissement de la matrice dans laquelle est noyé le renfort fibreux pour obtenir une pièce finale rigide. Le renfort fibreux de la préforme est obtenu par un tissage tridimensionnel (ou tissage 3D) ou bidimensionnel (tissage D2) de fils. Le renfort fibreux peut encore être obtenu par une stratification de plusieurs plis tissés bidimensionnels. Dans la présente invention, nous entendons par l’expression «tissage tridimensionnel» ou «tissage 3D» un mode de tissage dans lequel des fils de chaîne sont liés à des fils de trames sur plusieurs couches. Le tissage peut présenter une armature, structure ou motif de tissage de type satin, sergé, toile, taffetas, ou interlock, etc. Les fibres peuvent être des fibres courtes ou des fibres continues unidirectionnelles. De préférence, le tissage du renfort fibreux est tridimensionnel lequel offre une meilleure résistance au délaminage. Les matériaux des fils ou torons utilisés pour réaliser le tissage du renfort fibreux comprennent des fibres de carbone, de verre, de céramique, de silice, de carbure de silicium, de kevlar, de polyamide, d’alumine ou un mélange de ces fibres. Les fibres de carbone ou de verre peuvent être courtes ou continues unidirectionnelles. Dans le présent exemple, le tissage 3D présente une structure (ou armature) interlock. Cette structure interlock permet d’avoir une meilleure tenue à l’impact (tel que des impacts d’oiseaux, de grêlons, etc.). La matrice permettant une densification du renfort fibreux est choisie en fonction de l’application souhaitée, ici pour l’aube de soufflante. La matrice est organique. Cette dernière peut être une matrice polymérique telle qu’une résine thermodurcissable à base d’époxy ou une résine phénolique telle que les polybismaléimides (BMI). La matrice polymérique peut encore être une résine thermoplastique. Dans la présente description, les termes «résine» et «matrice» sont équivalents. Afin de vérifier que les pièces en matériau composite, notamment avec un renfort fibreux, telles que susmentionnés présentent une durée de vie optimale et compatible avec les exigences des programmes civiles et résistent aux environnements agressifs, une éprouvette 10 est réalisée dans le même matériau (matériau composite avec un renfort fibreux noyé dans un matrice organique (CMO)) que celui de la pièce à tester (l’aube de soufflante 1) et est destinée à être installée dans une installation d’essai de caractérisation 20 décrite plus loin dans la description. Sur la figure 2, l’éprouvette 10 a une forme générale plane et une forme générale parallélépipédique. L’éprouvette 10 est réalisée en une seule pièce. Celle-ci s’étend entre une première extrémité 11 et une deuxième extrémité 12 suivant une direction longitudinale L. Nous employons les expressions direction longitudinale L, direction radiale R et direction transversale T pour définir les dimensions de l’éprouvette 10. Ces directions sont perpendiculaires entre elles. L’éprouvette 10 comprend une zone utile (portion centrale) 13 ou médiane allongée située axialement (suivant la direction longitudinale L) entre les première et deuxième extrémités 11, 12. La zone utile 13 présente une section inférieure à celle des sections des première et deuxième extrémités. En particulier, l’éprouvette 10 est de type haltère. Chaque première extrémité 11 et deuxième extrémité 12 présente deux faces d’appui dites première face d’appui 14, 14’ et deuxième face d’appui qui sont opposées suivant la direction transversale T. La figure 3 illustre une installation d’essai caractérisation 20 de l’éprouvette 10 de manière à tester sa résistance mécanique et thermique. L’installation 20 comprend un bâti 21 sur lequel sont agencés un premier module de serrage 22 et un deuxième module de serrage 23. Les premiers et deuxième modules de serrage 22, 23 sont destinés à maintenir les première et deuxième extrémités 11, 12. L’éprouvette 10 s’étend axialement entre les deux modules de serrage. Plus précisément, chaque premier et deuxième module de serrage 22, 23 comprend une paire de mors (un premier mors 24 et un deuxième mors 24’) qui sont disposés en regard l’un de l’autre. Les deux mors 24, 24’ sont mobiles l’un par rapport à l’autre suivant une direction perpendiculaire à la direction longitudinale L (lorsque l’éprouvette 10 est installée dans l’installation). Chaque premier et deuxième mors 24, 24’ comprend une surface 25 ayant une complémentarité de forme avec au moins une des première et deuxièmes faces d’appui 14, 14’ des première et deuxième extrémités de l’éprouvette 10. Chaque premier et deuxième module de serrage 22, 23 comprend des moyens de déplacement (non représentés) permettant de mouvoir les premier et deuxième mors 24, 24’ de chaque module de serrage 22, 23 l’un par rapport à l’autre de manière à venir serrer respectivement une des premières et deuxièmes extrémités de l’éprouvette 10. Le serrage est réalisé de telle sorte qu’il n’y ait aucun déplacement de l’éprouvette 10 par rapport aux mors 24, 24’. Les moyens de déplacement sont commandés par un système électronique de commande 30. En d’autres termes, les mors 24, 24’ sont commandés de manière que les premières et deuxième extrémités soient immobiles respectivement entres une paire de mors 24, 24’. Les moyens de déplacement des mors peuvent être à actionnement mécanique, hydraulique ou pneumatique. L’actionnement hydraulique ou pneumatique peut comprendre un vérin hydraulique ou pneumatique. Dans ce cas, au moins un des vérins comprend un corps et une tige mobile par rapport au corps du vérin. La tige du vérin comprend une extrémité distale qui est solidaire d’un des premier et deuxième mors 24, 24’. Le corps du vérin est installé dans un module de serrage. Dans le cas de l’actionnement mécanique, les deux mors comprennent un système de vis permettant leurs déplacements. Les modules de serrage peuvent comprendre également des moyens de traction de l’éprouvette 10 suivant une direction de traction. La direction de traction est parallèle à la direction longitudinale. Il est bien entendu possible que la direction de traction soit orientée différemment en fonction de la configuration de l’installation d’essai de caractérisation. Ces moyens de traction sont également reliés au système électronique de commande 30 qui applique la charge de traction aux première et deuxième extrémités de l’éprouvette. De la sorte, les forces centrifuges auxquels sont soumises les aubes de soufflante 1 par exemple sont reproduites. Les aubes sont également soumises à du cisaillement local dû aux forces centrifuges qui s’appliquent sur celles-ci, aux impacts d’oiseaux, de grêlons, etc., et aussi à des sollicitations aérodynamiques. En particulier, le système électronique de commande 30 comprend un module de simulation en fatigue dite «HCF» pour «High Cycle Fatigue» en anglais et qui signifie cycle fatigue-endurance dans le but de réaliser plusieurs cycles de contraintes. Dans le cas de cette simulation dite HCF, le nombre de cycles est supérieur à 1 million. Les contraintes de sollicitation mécaniques appliquées seront faibles. Le système électronique de commande 30 peut comprendre également un module de simulation en fatigue dite «LCF» pour «Low Cycle Fatigue» en anglais et qui signifie fatigue plastique oligocyclique. Dans ce dernier cas, les contraintes de sollicitation mécanique seront plus élevées. Les moyens de traction peuvent comprendre également des moyens d’actionnement hydraulique ou pneumatique. Dans le présent exemple, l’installation comprend une traverse qui s’étend en partie supérieure du deuxième module de serrage 23 et qui est reliée à ce dernier. La traverse est déplacée par un vérin hydraulique ou pneumatique lequel est monté sur le bâti. De manière alternative, le premier ou le deuxième module de serrage comprend un vérin hydraulique ou pneumatique pour se déplacer par rapport à l’autre module. L’installation 20 comprend également un module de traitement thermique 28 de l’éprouvette 10. Le module de traitement thermique 28 comme nous pouvons le voir sur la figure 3 est agencé entre les premiers et deuxième modules de serrage 22, 23 de l’éprouvette 10 suivant la direction longitudinale L. Le module de traitement thermique 28 comprend une enceinte thermique qui entoure au moins en partie la zone utile 13 de l’éprouvette 10. L’enceinte comprend des orifices traversants qui débouchent chacun d’une part, à l’intérieur de l’enceinte et d’autre part, à l’extérieur de l’enceinte. Les orifices traversants sont d’axe coaxial avec la direction longitudinale L. L’éprouvette 10 traverse l’enceinte et les première et deuxième extrémités 11, 12 s’étendent de part et d’autre de l’enceinte. En d’autres termes, les première et deuxième extrémités s’étendent à l’extérieur de l’enceinte (du module de traitement thermique). Avantageusement, mais non limitativement, le module te traitement thermique 28 présente une forme cylindrique dont l’axe est coaxial à la direction longitudinale de l’éprouvette. Le module de traitement thermique 28 se compose d’une première demi-coquille 31 et une deuxième demi-coquille 32 qui sont articulées entre elles suivant un axe d’articulation parallèle à la direction longitudinale de sorte à pouvoir installer le module 28 autour de l’éprouvette 10. Chaque première et deuxième demi-coquilles 31, 32 comprend des oreilles 33 permettant leurs fixations l’une par rapport à l’autre et de fermer l’enceinte thermique. La fixation des demi-coquilles 31, 32 est réalisée au moyen d’organes de fixation qui sont installés au niveau des oreilles. Les organes de fixation comprennent par exemple des vis, goujons, ou organes analogues permettant une ouverture et une fermeture faciles de ces demi-coquilles. Des moyens d’étanchéité sont disposés autour des demi-coquilles pour éviter les fuites. Le module 28 est revêtu à l’intérieur d’une mousse d’isolation thermique permettant de réduire les pertes de chaleur vers l’extérieur et obtenir ainsi des cycles thermiques plus rapides. Avantageusement, des éléments de mesure tels que des thermocouples peuvent être installés sur la surface des demi-coquilles et peuvent être maintenus sur celles-ci par des moyens adhésifs 34 (par exemple des bandes adhésives). Le module de traitement thermique 28 est équipé d’un organe de chauffage 35 (représenté sur la figure 2) qui est disposé autour de la zone utile 13 de l’éprouvette 10 de manière à faire passer la zone utile d’une première température à une deuxième température et inversement. La première température est inférieure à la deuxième température. Seule la zone utile 13, qui est isolée de l’environnement extérieur dans le module 28, est chauffée. En installant l’organe de chauffage 35 uniquement autour de la zone utile13 de l’éprouvette 10, les première et deuxième extrémités 11, 12 de celle-ci sont à une température dont la valeur est inférieure à la température de transition vitreuse Tg du matériau composite CMO (matrice organique + renfort fibreux). Cette température Tg correspond à une région de transition où le matériau passe d’un état vitreux caractérisé par un module d’élasticité (ou module de Young) d’environ 5 GPa à un état «caoutchouteux» où le module d’élasticité est inférieure à l’état vitreux d’environ 1Gpa. La température de transition vitreuse Tg d’un renfort fibreux avec une résine à base d’époxy est comprise entre 100°C et 150°C. L’organe de chauffage 35 est relié à une source d’alimentation électrique. Avantageusement, l’organe de chauffage 35 est une résistance à spirale. L’énergie électrique qui alimente la résistante est convertie en chaleur pour chauffer la zone utile 13. La résistance est agencée autour de la zone utile 13 de l’éprouvette 10 de sorte que son axe soit coaxial à la direction longitudinale de l’éprouvette. L’installation 20 comprend en outre un système de refroidissement 40 destiné à refroidir les premier et deuxième modules de serrage 22, 23. En particulier, le système de refroidissement 40 comprend des conduits ménagés dans les modules de serrage, et en particulier dans les mors où circule un premier fluide caloporteur de manière à refroidir les premiers et deuxième mors 24, 24’ des modules. Les mors sont refroidis pour que les première et deuxième extrémités 11, 12 restent toujours à une température dont la valeur est inférieure à la température de transition vitreuse Tg du matériau composite. Avantageusement, les mors sont refroidis à une température dont la valeur est de l’ordre de 50°C. Le système de refroidissement 40 comprend un dispositif de ventilation destiné à refroidir au moins la zone utile 13 de l’éprouvette 10 pour que celle-ci atteigne la deuxième température. Le dispositif de ventilation comprend une canalisation 41 qui est reliée d’une part, à un boîtier 42 et d’autre part, au module thermique 28. Ce dernier comprend une ouverture aménagée dans une des demi-coquilles et qui la traverse. De la sorte, la canalisation 41 est couplée à cette ouverture et débouche à l’intérieur de l’enceinte du module thermique 28. Dans le boîtier 42 est installé un ventilateur (non représenté) qui brasse de l’air qui circule dans la canalisation 41 pour refroidir la zone utile13 de l’éprouvette 10 installée dans l’enceinte du module thermique 28. De manière alternative, le système de refroidissement 40 comprend un réfrigérateur destiné à refroidir la zone utile 13 de l’éprouvette 10. Le réfrigérateur comprend un évaporateur, un compresseur, un condensateur et un fluide caloporteur. L’évaporateur comprend au moins un premier circuit qui est relié à une source froide et dans lequel circule le fluide caloporteur. Le fluide caloporteur circule à l’aide du compresseur. L’évaporateur comprend un deuxième circuit dans lequel circule un fluide de travail qui est destiné à refroidir la zone utile de l’éprouvette. En particulier, le fluide de travail qui circule à travers l’évaporateur est refroidi par le fluide caloporteur. La source froide peut être de l’eau ou de l’azote liquide. Le fluide de travail est avantageusement, mais non limitativement, de l’air. L’échangeur de chaleur est agencé dans le boitier 42 et l’air qui est refroidi circule dans la canalisation 41 vers l’enceinte thermique qui entoure la zone utile de l’éprouvette. Des éléments de mesure 45 de la température de l’éprouvette 10 sont disposés au niveau de la zone utile 13 de l’éprouvette 10 pour mesurer la température de l’éprouvette pendant le procédé d’essai de caractérisation. Les éléments de mesure 45 sont reliés au système électronique de commande 30 qui pilotent l’organe de chauffage 35 (la résistance à spirale) en fonction des informations de température émises par les éléments de mesure pendant la durée des essais. De manière avantageuse, les éléments de mesure comprennent un thermocouple. Ce dernier est fixé sur une face de la zone utile de l’éprouvette au moyen d’un adhésif à prise rapide tel que l’HBM XB 280. Le système de refroidissement 40 est relié au système électronique de commande 30. Avantageusement, le cycle thermique (chaud et froid) est piloté en boucle fermée avec le thermocouple au centre de l’éprouvette. Nous allons maintenant décrire un procédé d’essai de caractérisation de l’éprouvette 10 telle que susmentionnée. Le procédé comprend une étape a) de fourniture d’une éprouvette en matériau composite représentative d’une pièce en matériau composite, et en particulier de turbomachine d’aéronef. Le procédé comprend une étape de fixation b) de la première extrémité 11 et de la deuxième extrémité 12 de l’éprouvette 10 entre le premier module de serrage et le deuxième module de serrage. En particulier, chaque première et deuxième extrémités 11, 12 est fixée entre un premier et un deuxième mors 24, 24’ par serrage de ceux-ci contre les surfaces d’appui des premières et deuxième extrémités 11, 12. Le module thermique 28 est disposé (étape c) autour de la zone utile 13 de l’éprouvette 10. Pour cela, les demi-coquilles sont ouvertes de manière à permettre l’insertion de l’éprouvette 10 dans l’enceinte puis refermées par les organes de fixation. Préalablement à l’installation du module de traitement thermique 28, l’organe de chauffage 35 (ici la résistance à spirale) est monté sur l’éprouvette 10 et autour de la zone utile 13. Le premier module de serrage 22 est commandé pour maintenir immobile la première extrémité 11 et aucune contrainte n’est appliquée sur la première extrémité non plus. En revanche, le deuxième module de serrage 23 est commandé pour exercer une contrainte mécanique sur l’éprouvette 10. Avantageusement, mais non limitativement, cette contrainte est une traction exercée vers le haut sur la deuxième extrémité 23 et/ou une compression (traction pure, compression pure ou ratio intermédiaire traction/compression) exercée vers le bas sur la deuxième extrémité). En d’autres termes, le deuxième module de serrage 23 est configuré pour appliquer des efforts de compression et/ou de traction sur l’éprouvette (via les moyens de traction). En référence à la figure 4, l’éprouvette 10 est soumise à une sollicitation en fatigue thermomécanique (étape d) de manière à estimer la durée de vie précise d’un matériau composite en situation proche de son environnement réel de travail. La fatigue thermomécanique combine des efforts d’origine mécaniques et thermiques. Lors de cette sollicitation en fatigue thermomécanique la zone utile 13 de l’éprouvette est chauffée suivant une succession de cycles thermiques CT prédéterminés. L’éprouvette 10 est soumise simultanément à une succession de cycles de contraintes mécaniques déterminées pendant les cycles thermiques. Pendant la sollicitation thermique, la zone utile 13 de l’éprouvette est chauffée d’une première température T1 à une deuxième température T2 pendant une période de temps prédéterminée d’au moins deux heures pour chaque cycle thermique. Avantageusement, mais non limitativement, la durée d’un cycle thermique CT est de trois heures. Chaque cycle thermique CT comprend une plage P de maintien en température de la zone utile 13 de l’éprouvette 10 à la deuxième température T2 avant d’être refroidie à la première température T1. La première température est comprise entre -55°C et 60°C. Quant à la deuxième température celle-ci est comprise entre 120°C et 200°C. La zone utile 13 de l’éprouvette est refroidie jusqu’à une température inférieure à 60°C (idéalement jusqu’à la température ambiante + 5°C, soit environ 25°C) lorsque le refroidissement est réalisé avec le dispositif de ventilation et jusqu’à -55°C lorsque le refroidissement est réalisé avec le réfrigérateur. La fréquence de sollicitation mécanique est inférieure ou égale 2 Hz ce qui permet d’éviter une surchauffe locale de l’éprouvette et ainsi d’obtenir un profil thermique uniforme de l’éprouvette. La fréquence correspond aux nombres de cycles mécaniques réalisés par la machine en 1 seconde. S’agissant des sollicitations mécaniques, l’éprouvette 10 est soumise à une première succession de cycles CM1 de contraintes mécaniques entre une contrainte mécanique minimale σmin et une contrainte mécanique maximale σmax. Cette première succession de cycles CM1 est réalisée pendant la période de temps prédéterminée d’un cycle thermique CT (ici entre deux heures et trois heures). Les contraintes mécaniques déterminées (contraintes de traction et/ou de compression) sont inférieures à la contrainte limite de fatigue σD du matériau composite de sorte à ne pas entrainer la rupture de l’éprouvette 10 pendant l’essai par la simple sollicitation mécanique et d’avoir ainsi l’opportunité de mettre en évidence l’influence du vieillissement par thermo-oxydation. La contrainte limite de fatigue est d’environ 30% de la contrainte à rupture en statique. Avantageusement, le nombre de cycles mécaniques choisi est supérieur à 1 million de cycles. Ces cycles mécaniques sont ensuite répartis de manière uniforme sur au moins 500 cycles thermique. La durée totale de l’essai sera de l’ordre de 1000 heures, ce qui permet d’activer le phénomène de dégradation thermique parallèlement à la réalisation des cycles mécaniques. La contrainte mécanique maximale σmax est comprise entre 0 Mpa et 300 MPa. La contrainte mécanique minimale σmin est inférieure à la contrainte maximale et peut aller jusqu’à -300 MPa. Dans le cas d’une contrainte de traction, la contrainte mécanique minimale est comprise entre 0 MPa et 300 MPa. Et dans le cas d’une compression (pure) la contrainte mécanique minimale est comprise entre 0 et -300 MPa. Ces exemple concernent un matériau composite interlock mais pourrait être différents pour un autre matériau. Dans le présent exemple, les contraintes de compression et de traction ont un rapport de l’ordre de -1. Les efforts de traction permettent de créer des fissures dans la matrice ce qui permet à l’oxygène de rentrer et de fragiliser la matrice. Les efforts de compression sollicitent davantage la matrice que le renfort fibreux et sous cette sollicitation le comportement de l’éprouvette est plus sensible à une éventuelle évolution de la tenue de la matrice. Afin de ne pas entraîner une rupture mécanique précoce par rapport en nombre de cycles, les contraintes mécaniques sont appliquées de manière discontinue. En particulier, chaque première succession cycles CM1 de contrainte mécanique comprend une deuxième succession de cycles CM2 de contraintes mécaniques où les contraintes mécaniques sont appliquées de manière discontinue pendant un intervalle de temps prédéterminé. Dans le présent exemple, l’intervalle de temps correspond à la plage P de maintien en température du cycle thermique, soit deux heures. Sur cet intervalle de temps prédéterminé, l’éprouvette est sollicitée mécaniquement de la contrainte minimale à la contrainte maximale au moins deux milles fois (2000 fois). Nous comprenons que l’éprouvette subit 2000 cycles de contraintes mécaniques par intervalle. Dans le présent cas, la contrainte maximale est égale à la contrainte de limite de fatigue. De la sorte, le procédé permet de ne pas se limiter à tester l’effet d’une exposition isotherme, mais de prendre en compte aussi l’endommagement généré par cyclage thermique. Pendant l’étape de sollicitation thermomécanique, une étape de mesure (étape d) de la température de l’éprouvette est réalisée. Cette mesure est réalisée en continu. En particulier, les éléments de mesure 45 de température (le thermocouple) mesurent en continu la température de la zone utile 13 de l’éprouvette et transmettent des informations de température au système électronique de commande 30. La zone utile de l’éprouvette est chauffée jusqu’à ce qu’elle atteigne une valeur de consigne (ici de 150°C en référence à la figure 4). Lorsque le thermocouple envoie une information de température correspondant à la première valeur de température au système électronique de commande 30, celui-ci pilote l’organe chauffant 45 pour maintenir cette température pendant la période de temps de deux heures. Lorsque la période de temps prédéterminé s’est écoulée, le système électronique de commande 30 envoie un ordre de commande au système de refroidissement 30 pour refroidir la zone utile 13 à une deuxième valeur de consigne (ici de 23° et en référence à la figure 4). Simultanément, lorsque le maintien de la deuxième température est transmis à l’organe chauffant, le système électronique de commande 30 envoie un ordre de commande au deuxième module serrage 23 pour débuter la deuxième succession de cycles CM2 de contraintes mécaniques. La deuxième succession de cycles de contraintes mécaniques est répétée plusieurs centaines de fois pour avoir une durée de vieillissement importante d’environ 1000h, et la première succession de cycles de contraintes mécaniques ainsi que la succession de cycles thermiques sont répétées également plusieurs fois pour atteindre environ 1 million de cycles. Cela correspond aux conditions réelles dans lesquelles évolues une aube de soufflante par exemple. Procédé d’essai de caractérisation d’une éprouvette (10) en matériau composite, le procédé comprenant les étapes suivantes: fourniture d’une éprouvette (10) en matériau composite représentative d’une pièce (1), telle qu’une pièce de turbomachine, l’éprouvette (10) étant réalisée avec un renfort fibreux noyé dans une matrice organique et comportant une première extrémité (11) et une deuxième extrémité (12) s’étendant de part et d’autre d’une zone utile (13) suivant une direction longitudinale L, fixation des première et deuxième extrémités (11, 12) respectivement à un premier et un deuxième module de serrage (22, 23) d’une installation d’essai de caractérisation (20), sollicitation en fatigue thermomécanique de l’éprouvette (10) dans laquelle: la zone utile (13) de l’éprouvette (10) est chauffée suivant une succession de cycles thermiques (CT) où la zone utile (13) de l’éprouvette est chauffée d’une première température à une deuxième température pendant une période de temps prédéterminée, et l’éprouvette (10) est soumise simultanément à une première succession de cycles (CM1) de contraintes mécaniques entre une contrainte mécanique minimale et une contrainte mécanique maximale pendant la période de temps prédéterminée. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la première période de temps prédéterminée dure au moins deux heures. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque cycle thermique comprend une plage (P) de maintien en température à la deuxième température avant d’être refroidie à la première température. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la plage (P) de maintien en température à la deuxième température dure au moins deux heures. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première température est comprise entre -55°C et 60°C et la deuxième température est comprise entre 120°C et 200°C. Procédé selon l’une des revendications 3 et 5, caractérisé en ce que chaque première succession de cycles (CM1) de contraintes mécaniques comprend une deuxième succession de cycles de contraintes mécaniques (CM2) appliquées de manière discontinue sur un intervalle de temps correspondant à la plage (P) de maintien en température. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend une étape de refroidissement des premier et deuxième modules de serrage (22, 23) à une température dont la valeur est inférieure à la température de transition vitreuse de la matrice organique. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les premier et deuxième modules de serrage (22, 23) sont refroidis à une température dont la valeur est inférieure à 50°C. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les contraintes mécaniques sont des contraintes de compression et de traction dont le rapport est de -1. Installation d’essai de caractérisation (20) d’une éprouvette (10) en matériau composite, l’installation comprenant: un premier et un deuxième module de serrage (22, 23) destinés à retenir respectivement une première et une deuxième extrémités (11, 12) d’une éprouvette (10) en matériau composite représentative d’une pièce (1), telle qu’une pièce de turbomachine, l’éprouvette (10) étant réalisée avec un renfort fibreux noyé dans une matrice organique, un module de traitement thermique (28) d’une zone utile (13) de l’éprouvette (10) agencée entre la première et la deuxième extrémité (11, 12), un système électronique de commande (30) destiné à piloter le module de traitement thermique (28) et les modules de serrage (22, 23) de manière à réaliser une sollicitation thermomécanique dans laquelle: la zone utile (13) de l’éprouvette est chauffée et/ou refroidie suivant une succession de cycles thermiques où la zone utile de l’éprouvette est chauffée d’une première température à une deuxième température pendant une première période de temps prédéterminée, et l’éprouvette (10) est soumise simultanément à une première succession de cycles de contraintes mécaniques (CM1) entre une contrainte mécanique minimale et une contrainte mécanique maximale pendant la période de temps prédéterminée. Installation (30) selon la revendication précédente, caractérisée en ce qu’il comprend un système de refroidissement (40) monté sur un bâti (21) et destiné à refroidir les modules de serrage (22, 23) à une température inférieure à la température de transition vitreuse du matériau composite. Installation (30) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que le système de refroidissement (40) comprend des moyens de refroidissement de la zone utile (13) de l’éprouvette (10). Installation (30) selon l’une des revendications 10 à 12, caractérisée en ce que le module de traitement thermique (28) comprend un organe de chauffage (35) installé sur l’éprouvette (10) et agencé autour de la zone utile (13) de l’éprouvette (10). Installation (30) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que l’organe de chauffage (35) est une résistance à spirale. Installation (30) selon l’une des revendications 10 à 14, caractérisée en ce que des éléments de mesure (45) de la température de l’éprouvette (10) sont disposés au niveau de la zone utile (13) de l’éprouvette (10) et relié au système électronique de commande (30).