Association de la shearographie et des ondes de Lamb pour la détection rapide et quantitative des délaminages - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2000

Shearography and Lamb waves combined for fast detection and characterization of delaminations

Association de la shearographie et des ondes de Lamb pour la détection rapide et quantitative des délaminages

Résumé

The works presented in this report contributes to the development of Non Destructive Testing of carbon epoxy plates. The proposed method combines ultrasonic guide
waves (Lamb waves) for stressing the plate and speckle interferometry (shearography) for measuring the surface deformation. The objective of this work is an evaluation of the performance of this technique for detection, localization and quantifcation of delaminations in carbon epoxy plates.
An analysis of the shearography interferometer gave its sensitivity and the uncertainty of optical phase measurement 2PI/50.
The Non Destructive method consists in imaging the Lamb wave field and the interaction between this wave and the defects that are eventually present in the plate. We have
developed two visualization modes (pass band and reject band). The ultrasonic wavelength, the material intrinsic attenuation, as well as the interaction with a delamination can be measured from the recorded images. These images are very useful to understand
the wave-defect interactions. We have developed analytical models for the interpretation of the experimental results regarding this interaction.
Les travaux de recherche présentés dans cette thèse contribuent au développement du contrôle non destructif (CND) des plaques minces constituées de matériaux composites stratifiés. La méthode développée est une technique hybride associant les ondes ultrasonores
guidées (ondes de Lamb) comme moyen de sollicitation et un interféromètre de speckle particulier (la caméra de shearographie) comme outil de mesure. L'objectif de
ces travaux est d'évaluer les performances de cette technique pour détecter, localiser et quantifier des délaminages dans des plaques de carbone époxy.
Une étude de l'interféromètre de shearographie a permis d'expliciter sa sensibilité vis à vis des composantes du vecteur déplacement. Un effort particulier a été mené pour caractériser métrologiquement ce dispositif de mesure de phase optique. Un bilan d'incertitude montre notamment que la phase peut être mesurée avec une incertitude type de 2PI/50.
Nous avons alors mis en oeuvre les ondes de Lamb afin d'élaborer la méthode de CND proprement dite. Deux modes de visualisations des ondes de Lamb (mode passe bande et réjection de bande) adaptés à la longueur d'onde de celles-ci ont été mis au point. Plusieurs
résultats de visualisations des ondes de Lamb et de l'interaction avec les délaminages confirment les possibilités de cette méthode. Une interprétation des images shearographiques de l'interaction ondes/délaminages reposant sur un modèle mécanique de diffraction d'une onde par un trou débouchant cylindrique permet de rendre cette méthode quantitative.
Les résultats expérimentaux sont alors comparés à des cartographies obtenues par thermographie infrarouge stimulée du délaminage.
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Dates et versions

tel-00012210 , version 1 (05-05-2006)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00012210 , version 1

Citer

Frédéric Taillade. Association de la shearographie et des ondes de Lamb pour la détection rapide et quantitative des délaminages. Mécanique [physics.med-ph]. Conservatoire national des arts et metiers - CNAM, 2000. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00012210⟩
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