Diffraction ultrasonore par des inclusions cylindriques disposées en noyaux

Abstract

Initialement introduite par Keller en électromagnétisme, la Théorie Géométrique de la Diffraction (T.G.D.) a été étendue en acoustique dans le cas des problèmes de diffraction d'ondes acoustiques par des obstacles parfaitement rigides. Cette théorie, grâce à l'introduction des rayons diffractés prolonge le domaine de validité de l'acoustique géométrique classique et permet une meilleure description des phénomènes observés en diffusion acoustique. Son application au contrôle non destructif est une idée relativement récente. Alliée aux techniques de la spectroscopie ultrasonore, cette méthode permet de caractériser les dimensions et ou l'orientation de cibles et défauts de formes géométriques relativement simples. Dans ce cadre nous présentons une technique expérimentale permettant de mesurer les écarts de fréquence entre pics des spectres des signaux retrodiffusés par des noyaux cylindriques de différents matériaux (eau, Plexiglas, aluminium, fer acier et acier inox) incrustés ou insérés dans une cavité de même diamètre, usinée dans l'axe d'un bloc d'Aluminium également cylindrique. L'ensemble, matrice-noyau, est immergé dans l'eau. Ces noyaux permettent de simuler des inclusions ou des défauts d'homogénéité dans les matériaux. Les écarts de fréquence mesurés nous ont permis de remonter au diamètre des noyaux ainsi qu'à la vitesse de propagation du son dans les matériaux considérés. Les résultats obtenus dans ce travail montrent tout l'intérêt que peut susciter cette technique de mesure dans la caractérisation de défauts d'homogénéité dans des matériaux ou des tissus. De plus elle est relativement facile et simple à mettre en oeuvre et avec des moyens à usage courant.