Contribution à la caractérisation de collages de structures par ondes guidées ultrasonores de type SH
Auteur / Autrice : | Khadidiatou Coné |
Direction : | Pascal Pareige |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Acoustique |
Date : | Soutenance le 12/09/2013 |
Etablissement(s) : | Le Havre |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale sciences physiques mathématiques et de l'information pour l'ingénieur (Saint-Etienne-du-Rouvray, Seine-Maritime ; ....-2016) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Laboratoire ondes et milieux complexes (Le Havre, Seine-Maritime) |
Jury : | Président / Présidente : Gilles Despaux |
Examinateurs / Examinatrices : Mounsif Ech-Cherif El Kettani, Damien Leduc | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Djilali Kourtiche, Emmanuel Moulin |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Résumé
Le contrôle de la qualité des collages est un enjeu crucial dans l'industrie. Dans ce travail, nous utilisons des ondes guidées ultrasonores de cisaillement de type SH (Shear Horizontal) pour caractériser des structures collées matériau/colle/matériau. Le phénomène de dédoublement de modes bien connu quand deux structures sont couplées est mis en évidence. Le modèle rhéologique de Jones modélisant chaque interface matériau/colle par un ressort est réalisé. Cette étude montre que seule la famille des ondes SH* est sensible à la qualité de l’interface. Deux modèles numériques par éléments finis sont développés : un modèle 1D résolu en régime harmonique permettant d’obtenir rapidement les courbes de dispersion ainsi que le champ de déplacement dans la section du guide ; le deuxième un modèle 2D ( en régime transitoire) permettant de suivre la propagation d’une onde guidée SH dans la structure. Les études expérimentales utilisent des transducteurs piézoélectriques mais aussi des techniques sans contact (EMAT et interféromètre laser). Une application au cas d’un film de colle d’épaisseur faiblement variable est effectuée. Cette étude montre que l’onde guidée SH se propageant voit son nombre d’onde faiblement varier et que ces variations, de l’ordre de 5%, sont mesurables. L’application qui en découle est la maîtrise de l’épaisseur du film de colle, mais aussi d’éviter de "fausses alertes" dues, par exemple, à un vieillissement ou une détérioration de la qualité d’adhésion. Une autre étude expérimentale a montré que lorsque la qualité de la colle est dégradée, le couplage entre deux modes de la structure saine disparaît au profit des modes d’une seule couche.