Microcaractérisation élastique de matériaux poreux par signature acoustique

par Raul José da Silva Camara Mauricio da Fonseca

Thèse de doctorat en Électronique, optronique et systèmes

Sous la direction de Jacques Attal.

Soutenue en 1995

à Montpellier 2 .

mots clés

• Microscopie acoustique
• Dispositifs à ondes acoustiques de surface
• Matériaux poreux -- Propriétés acoustiques
• Silicium -- Couches minces
• Couches minces -- Propriétés acoustiques
• Réflectance
• Élastodynamique

Résumé

L'objectif de ce travail a consiste a etudier les proprietes elastiques des materiaux poreux par l'intermediaire de l'echographie a haute frequence et surtout de la microscopie acoustique avec ses deux grandes applications, l'imagerie et la signature acoustique v(z). Afin d'interpreter les resultats experimentaux, nous avons modelise la signature acoustique par deux methodes differentes: (i) le modele de schoch et (ii) la theorie de biot. Nous avons constate que le modele de schoch ne peut etre applique qu'aux materiaux poreux presentant un faible taux de porosite. La deuxieme methode s'est averee plus interessante pour la simulation theorique de la signature acoustique car les phenomenes mis en evidence par la theorie de biot jouent un role essentiel pour les problemes de reflexion aux interfaces, importants en microscopie acoustique. Nous avons aussi vu que l'existence d'une onde longitudinale lente, prevue par la theorie de biot, peut representer une portion non negligeable du coefficient de reflexion. En outre, les resultats des simulations ont montre que, sous certaines conditions, la signature acoustique peut detecter ce mode acoustique. Au niveau experimental, nous avons applique les methodes microacoustiques afin de mesurer, d'une facon non-destructive, les vitesses des ondes acoustiques et les modules elastiques du silicium poreux pour differents taux de porosite. Enfin, nous avons montre que la porosite peut etre determinee indirectement a partir de la modelisation theorique de la signature acoustique du milieu poreux

Titre traduit

Elastic microcharacterization of porous materials by acoustic signature

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