Génération d'ondes modales dans une structure multicouche plane par l'impact d'un faisceau ultrasonore
Résumé
Les techniques de contrôle non destructif par ultrasons pour les structures multicouches peuvent tirer parti de l'existence d'ondes modales susceptibles de se propager à grande distance le long de la structure. On entend ici, par ondes modales, l'ensemble des familles d'ondes qui prennent appui sur une ou plusieurs interfaces telles que les ondes de Rayleigh, de Stoneley ou de Scholte-Stoneley, les ondes de type Lamb ou de type Sezawa, ... La possibilité d'engendrer de telles ondes dans une structure plane par l'impact d'un faisceau ultrasonore émis dans un fluide externe est étudiée, dans le présent travail, par une méthode de simulation numérique. A côté du cas désormais classique de la génération de l'onde de Rayleigh, on s'intéresse à la génération i) de l'onde de Stoneley le long d'une interface interne, en particulier dans le cas d'un collage imparfait, ii) des ondes de Lamb dans une couche élastique, avec une attention toute particulière pour le cas de l'onde de Lamb à vitesse de groupe négative, iii) des ondes de type Sezawa. La simulation numérique repose sur une technique semi analytique de décomposition en ondes planes et de transformations de Fourier spatiales [1]. Les intégrales de Fourier sont ensuite calculées numériquement sur la base de la méthode des trapèzes, de préférence à la méthode classique de la FFT. Ce choix permet souvent d'accroître la précision et de diminuer le temps de calcul par le passage dans le plan complexe pour le trajet d'intégration [2]. [1] N. BEDRICI, Ph. GATIGNOL, C. POTEL An iterative method for the interaction between a bounded beam and an interface defect in solids, under Kirchhoff approximation, Acustica-Acta Acustica, 95 (189-202) 2009. [2] Ph. GATIGNOL, C. POTEL, N. BEDRICI Improvement of the computation of Fourier integrals using the complex plane: application to acoustic fields, Applied Physics Letters, 96 (044103) 2010.
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