Modélisation et mesure d'impédance : de la ligne de transmission au transducteur - Application au Contrôle Non Destructif du vieillissement de plaques composites - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Communication Dans Un Congrès Année : 2014

Modélisation et mesure d'impédance : de la ligne de transmission au transducteur - Application au Contrôle Non Destructif du vieillissement de plaques composites

Résumé

Dans le but de tester localement une structure dans les industries de l’aéronautique, on a souvent recours à des moyens d’évaluation non destructive (END). La mesure d’impédance électromécanique figure parmi les techniques permettant de caractériser les matériaux. En mettant un transducteur piézoélectrique ultrasonore en contact direct avec la plaque à tester, avec un film de gel de couplage pour assurer une bonne transmission des ondes ultrasonores, on vient modifier la résonance du transducteur. En appliquant une tension entre les deux électrodes du transducteur, on relève un courant électrique caractéristique de l'impédance de l'ensemble transducteur couplé à une plaque. Les résonances apparaissant sur l’impédance relevée en fonction de la fréquence sont une signature caractéristique du système à identifier. La connaissance des paramètres de transfert du transducteur piézoélectrique permettent sa modélisation. Ce modèle permet de déduire l’impédance acoustique de la structure à évaluer, en particulier, la vitesse de propagation et l'atténuation des ondes dans la plaque inspectée. Afin de modéliser la mesure d’impédance acoustique, la propagation d’une onde est modélisée par une ligne de transmission. Ainsi, nous réaliserons une adaptation d’impédance électrique par analogie avec l'adaptation d'impédance acoustique. La modélisation de la couche piézoélectrique, élément actif du transducteur ainsi que de l’ensemble des couches le constituant est discutée selon le modèle de Mason. Pour les transducteurs destinés à fonctionner en régime impulsionnel, l’ensemble des éléments constituants sont dimensionnés dans le but d'élargir la bande passante du transducteur et donc de réduire la durée de la réponse impulsionnelle. La modélisation ainsi que les résultats de mesures obtenus sur des matériaux composites vieillis montrent l’efficacité de ce moyen d’évaluation non destructive. Les résultats obtenus sur l'impédance électrique montrent que les fréquences des pics de résonances ainsi que leurs largeurs varient suivant le taux de porosités, en lien avec une durée de vieillissement.
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2014 - Ndiaye - Modélisation et Mesure d'Impédance - Application au CND du Vieillissement de Composites - Preprint CFA2014.pdf (809.38 Ko) Télécharger le fichier
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)

Dates et versions

hal-04520145 , version 1 (27-03-2024)

Identifiants

  • HAL Id : hal-04520145 , version 1

Citer

Elhadji Barra Ndiaye, Pierre Maréchal, Hugues Duflo. Modélisation et mesure d'impédance : de la ligne de transmission au transducteur - Application au Contrôle Non Destructif du vieillissement de plaques composites. Congrès Français d'Acoustique 2014, Poitiers, Apr 2014, Poitiers, France. ⟨hal-04520145⟩
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