Generation thermoelastique d'ondes acoustiques dans les materiaux composites carbone-epoxide. Mise en evidence du phenomene d'autofocalisation

par CHRISTINE CORBEL

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Daniel Royer.

Soutenue en 1993

à Paris 7 .

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  • Résumé

    Nous presentons dans cette these une etude de la generation d'ondes elastiques par impact laser dans les materiaux composites de type carbone epoxyde. Deux sortes de drapage ont ete examinees: l'unidirectionnel et le croise 0/45/90/45. Dans le premier chapitre nous decrivons leur mode de fabrication ainsi que leurs proprietes caracteristiques intervenant dans le mecanisme de la generation thermoelastique. Dans le second chapitre nous rappelons le principe de la generation photoacoustique. Nous nous attachons en particulier a determiner la distribution de temperature dans le materiau et l'anisotropie de la source thermoelastique. Dans le troisieme chapitre, nous appliquons le formalisme de l'elasticite dynamique des milieux homogenes anisotropes aux materiaux composites. Nous calculons les vitesses de phase et d'energie des ondes de volume et nous montrons l'utilite des surfaces des lenteurs et des surfaces d'onde. Nous decrivons ensuite le phenomene de focalisation des ondes acoustiques dans certaines directions et montrons l'influence de l'anisotropie sur ce mecanisme. Le dernier chapitre est consacre aux resultats experimentaux. La detection se fait soit avec des capteurs piezoelectriques soit a l'aide d'un interferometre optique. Les vitesses mesurees sont comparees aux vitesses de phase et d'energie theoriques. Nous montrons qu'avec une source ponctuelle telle que l'impact laser les valeurs experimentales correspondent aux vitesses d'energie. Nous procedons a l'identification des ondes de volume engendrees simultanement. L'influence de la polarisation de l'onde sur sa detection, en particulier pour l'onde quasi transversale est examinee. Le bon accord entre les diagrammes de directivite experimentaux et les diagrammes d'autofocalisation calcules precedemment demontre l'effet preponderant de l'anisotropie sur la propagation de l'energie acoustique. Une etude des ondes de surfaces engendrees par laser sur des plaques met en evidence l'anisotropie de la source thermoelastique. Enfin une etude experimentale des effets dispersifs a ete menee dans le composite croise en ondes longitudinale et transversale


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Informations

  • Détails : 110 P.
  • Annexes : 46 REF.

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  • Bibliothèque : Université Paris Diderot - Paris 7. Service commun de la documentation. Bibliothèque Universitaire des Grands Moulins.
  • Accessible pour le PEB
  • Cote : TS1993
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