Etude et modelisation de l'intercation d'un faisceau ultrasonore large bande avec un defaut plan. Prise en compte des effets de diffraction d'ondes de volume et de surface pour la caracterisation de defauts par methodes echographiques et tandem

par LAURENT BUTIN

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de DANIEL ROYER.

Soutenue en 1999

à Paris 7 .

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  • Résumé

    Cette these se situe dans le cadre de la simulation des experiences de controle non-destructif des materiaux (cnd) par ultrasons large bande et porte sur l'etude de l'interaction d'un faisceau ultrasonore avec un defaut plan. L'approximation de kirchhoff, efficace numeriquement, ne permet pas de rendre compte des phenomenes de generation, propagation et diffraction des ondes de surface. Le present travail se propose de predire ces phenomenes avec pour contrainte de conserver une grande efficacite numerique. Le premier chapitre rappelle le formalisme integral de l'equation de l'elastodynamique pour traiter l'interaction faisceau-defaut. Le deuxieme fait la revue des methodes de calcul approche developpes dans la litterature et se concentre sur les methodes analytiques (asymptotiques) permettant de prendre en compte les ondes de surface : theorie geometrique de la diffraction (gtd), theorie asymptotique uniforme (uat), theorie uniforme de la diffraction (utd). Ces theories sont developpees selon un formalisme monofrequentiel. Un examen approfondi des hypotheses simplificatrices et une mise en evidence des dependances spectrales sont presentes pour effectuer des developpements transitoires mieux adaptes a la modelisation des experiences large bande. Ces developpements transitoires sont presentes dans le troisieme chapitre. Le quatrieme chapitre presente une etude des coefficients de diffraction en ondes de volume et ondes de surface apparaissant dans les developpements theoriques. Le cinquieme chapitre presente l'implementation numerique du modele theorique gtd transitoire integrant les effets de diffractions simple et multiple pour des defauts plans d'orientation quelconque en mode echographique et en mode tandem, configurations classiques du cnd. Le dernier chapitre presente des resultats de simulation de configurations reelles de controle, permettant de valider le modele par comparaison avec l'experience. D'autres comparaisons avec un modele developpe au laboratoire reposant sur l'approximation de kirchhoff sont menees. Enfin, des possibilites specifiques du modele et logiciel associe developpes dans le cadre de la these sont exploitees.

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Informations

  • Détails : 258 p.
  • Annexes : 153 ref.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris Diderot - Paris 7. Service commun de la documentation. Bibliothèque Universitaire des Grands Moulins.
  • Accessible pour le PEB
  • Cote : TS1999
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