Ultrasons-Laser,Acoustique,Réseau de sources,Ondes de Rayleigh,Défauts,Contrôle Non Destructif (CND)

Abstract

La méthode Ultrasons-Laser constitue une approche importante et intéressante pour le Contrôle Non Destructif de structures (CND) sans contact. L'objectif de cette thèse est d'optimiser cette méthode pour améliorer la détection et la caractérisation des défauts par ondes acoustiques de surface, en modifiant la forme de la source thermoélastique via celle du faisceau laser de génération. Nous avons présenté les principales caractéristiques de la propagation des ondes de Rayleigh dans un milieu homogène et isotrope et développé un modèle numérique basé sur la méthode des éléments finis afin de simuler la génération des ondes ultrasonores par deux réseaux de sources linéiques distincts. Ce modèle a aussi permis d'analyser l'interaction ondes-défauts dans différentes configurations. Sur le plan expérimental, la forme de la source laser a été modifiée en utilisant divers dispositifs optiques. Différents réseaux de sources thermoélastiques ont été étudiés aux travers des ondes de Rayleigh excitées et de leurs interactions avec divers défauts débouchants dans un échantillon d'aluminium. Nous avons notamment montré qu'il était possible d'exciter facilement et simultanément des ondes de Rayleigh quasi-monochromatiques et impulsionnelles. Ceci permet d'améliorer la détection et la caractérisation de défauts au regard des spectres fréquentiels ainsi obtenus. Différents défauts artificiels ont été considérés et l'analyse de la propagation des ondes de Rayleigh réfléchies et transmises par ces derniers a permis de mettre en évidence l'intérêt des dispositifs optiques étudiés. Les résultats obtenus à partir des différentes configurations expérimentales ont clairement montré les avantages de chacune d’entre elles pour le CND de la structure concernée.