Caractérisation non destructive de matériaux a gradient de fonctionnalité par microscopie acoustique - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Communication Dans Un Congrès Année : 2014

Caractérisation non destructive de matériaux a gradient de fonctionnalité par microscopie acoustique

Résumé

La microscopie acoustique est une technique éprouvée pour caractériser les propriétés élastiques des matériaux ou pour inspecter la qualité d'adhésion entre une couche mince et son substrat. Dans la présente étude, nous cherchons à caractériser de manière non-destructive l'évolution des propriétés élastiques dans l'épaisseur d'un revêtement d'alliage de nickel-chrome-molybdène-tungstène de type Hastelloy®C-22 obtenu par pulvérisation thermique sur un substrat d'acier inoxydable austénitique de type 304. Pour l'inversion du problème de la microscopie acoustique, nous avons tout d'abord développé un modèle de transducteur large-bande focalisé à large ouverture cylindrique par la décomposition du faisceau rayonné en spectre angulaire d'ondes planes. Pour résoudre le problème de l'instabilité numérique de la méthode dite de la matrice de transfert, conventionnellement utilisée pour obtenir le coefficient de réflexion des ondes acoustiques sur des structures multicouches, nous utilisons une méthode hybride combinant le formalisme Stroh et la méthode de la matrice de rigidité récursive. Cette dernière consiste à reformuler la matrice de transfert sous la forme d'une matrice de rigidité, qui relie les déplacements aux contraintes sur les deux faces opposées de chaque couche. La couche de revêtement est dans un premier temps approximativement représentée par l'empilement d'un certain nombre de couches élastiques homogènes avec des propriétés élastiques variant de façon exponentielle dans la profondeur. La simplification remarquable du formalisme et la rapidité de calcul de la méthode hybride associées à l'accord observé entre nos analyses expérimentales et numériques sur des revêtements d'épaisseur différente confirment l'efficacité de la méthode. Nous montrerons en particulier la capacité de la procédure d'inversion à déterminer indépendamment l'épaisseur et le gradient de propriétés élastiques du revêtement. Ce travail ouvre la perspective de caractériser de manière non-destructive les matériaux à gradient de fonctionnalité utilisés comme protection anticorrosion ou comme barrières thermiques.
Fichier non déposé

Dates et versions

hal-00993979 , version 1 (20-05-2014)

Identifiants

  • HAL Id : hal-00993979 , version 1

Citer

Thomas Monnier, Xiaodong Deng, Philippe Guy, Naima Alaoui Ismaili. Caractérisation non destructive de matériaux a gradient de fonctionnalité par microscopie acoustique. 12ème Congrès Français d'Acoustique, CFA2014, Apr 2014, Poitiers, France. pp.509-515. ⟨hal-00993979⟩
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