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Accueil du site > Thèmes de recherche > Matériaux innovants > Caractérisation de matériaux par ultrasons et développement de nouveaux capteurs
Caractérisation de matériaux par ultrasons et développement de nouveaux capteurs
- Responsables : Yves Berthelot, Nico Declercq
- Post-doctorant : L. Satyanarayan
- Doctorant : Sarah Herbison
- Etudiant Master : Peter McKeon
Les ultrasons sont un outil d’inspection utile, non seulement pour des matériaux classiques, mais également pour de nouveaux matériaux. Cependant, certains matériaux innovants, comme ceux étant développés par d’autres équipes de recherche au GT-CNRS UMI 2958, peuvent présenter un haut degré de complexité et exiger des techniques sophistiquées d’inspection ainsi qu’une expertise appropriée. Dans une perspective de développement de techniques innovantes applicables l’évaluation ultrasonique de nouveaux matériaux, la recherche au laboratoire s’articule autour de trois thèmes principaux. A l’intérieur de chaque thème, nous menons à la fois des recherches numériques et expérimentales. En ce qui concerne l’aspect théorique de notre travail, nous avons développé des outils de « plane wave expansion », un code de résolution par éléments finis, etc. Pour la partie expérimentale, le laboratoire est équipé avec un appareil polar/C scan conçu spécifiquement pour nos applications. Un Snapscan Ritec pour l’acoustique non-linéaire, et un vibromètre laser Polytec viennent également s’ajouter à l’équipement de notre laboratoire.
Techniques pour NDE Ultrasonique : Balayage Polaire et Acoustique Non-Linéaire
Dans un premier temps, l’activité du laboratoire est tournée vers l’exploration ainsi que le développement de techniques et d’outils innovants pour le contrôle non-destructif par ultrasons. Les techniques de balayages polaires et d’acoustique non-linéaire sont des exemples parmi d’autres de nos champs d’investigations. Ces deux techniques peuvent aider à déterminer le niveau d’endommagement subi par un matériau. En particulier, le laboratoire s’est spécialisé dans l’endommagement en fatigue subi par des matériaux composites renforcés par des fibres.
Interaction des Ultrasons avec des Structures Périodiques
Le laboratoire étudie également l’interaction de l’onde ultrasonore avec les structures périodiques. Beaucoup de recherches durant la dernière décennie ont été dédiées à l’étude des cristaux photoniques, qui sont des structures périodiques étant considérées comme le pendant acoustique des structures périodiques en optiques. Le laboratoire ultrasonique de l’UMI GT-CNRS 2958 étudie la diffraction qui se produit dans les structures périodiques avec des surfaces ondulées périodiquement . Des applications existent dans le filtrage acoustique et dans la compréhension des mécanismes de diffraction qui se produisent dans les dispositifs comme les cristaux photoniques. Les techniques développées sont également utilisées pour les grandes constructions tels que le Théâtre Hellénique de Epidaurus en Grèce et la pyramide El Castillo à Chichen Itza au Mexique.
Développement de Transducteurs Air Couplés utilisant des Mousses Polymères Piezoactives
Le laboratoire se concentre aussi sur le développement de transducteurs ultrasoniques air couplés. Actuellement, les transducteurs ultrasoniques air couplés qui sont commercialement disponibles sont très chers. Cependant, un nouveau film poreux à base de mousse polymère montrant un effet de type piézoélectrique se présente comme une solution alternative, peu onéreuse, pour le design de ces transducteurs. Les activités de recherche comprennent des caractérisations des matériaux et les études de l’efficacité de propagation des ultrasons dans les mousses polymères.
