Ondes ultrasonores générées par impact laser dans un milieu anisotrope viscoélastique : application à la caractérisation de matériaux composites à température élévée

Ultrasonic waves generated by laser impact in an anisotropic and viscoelastic medium : application to measurement of the stiffness tensor of composite materials at elevated temperature

• Auteur / Autrice : Sébastien Guilbaud
• Direction : Marc Deschamps
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Bordeaux 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Composites

Viscoélasticité

Ultrasons

Résumé

Nous nous attachons à identifier par ultrasons laser, le tenseur d'élasticité de milieux anisotropes viscoélastiques. La simulation de la signature acoustique (problème direct) a tout d'abord été réalisée pour un milieu anisotrope viscoélastique connu, dans le cas d'une source rectiligne impulsionnelle. Les formes d'onde obtenues pour un grand nombre de directions d'observation ont ainsi permis d'interpréter le profil des signaux enregistrés lors de l'expérience. La donnée de ces formes d'onde synthétiques a par la suite autorisé l'identification des constantes d'élasticité du milieu à partir du calcul des vitesses des ondes (problème inverse). À cette fin, l'emploi d'une technique de traitement des signaux, de type transformée en ondelettes est nécessaire. Comme application, la résolution du problème inverse pour des composites à matrice organique a été menée avec succès. Il concerne l'identification des neuf constantes d'élasticité d'un composite à symétrie orthotrope. Ces coefficients étant identifiés avec fiabilité, le procédé est reconduit pour différents paliers de température. L'expérience met en lumière l'anisotropie des évolutions des coefficients lors d'une sollicitation thermique. Ces évolutions sont à corréler avec le comportement mécanique des deux constituants (renfort et matrice) du matériau en fonction de la température.