Acoustique non linéaire en CND : principe, état de l’art, bénéfices attendus

Abstract

On regroupe sous le nom d’acoustique non linéaire différentes techniques qui consistent à analyser la réponse ultrasonore des matériaux lorsqu’ils sont soumis à des niveaux d’excitation, le plus souvent élevés. L’analyse peut être effectuée dans le domaine fréquentiel (ex. analyse d’harmoniques supérieures) ainsi que dans le domaine temporel (ex. analyse du temps de vol ou de la phase du signal). L’avantage de cette approche peut consister dans la possibilité d’analyser un composant dans sa globalité et de pouvoir effectuer une analyse plus fine une fois les zones endommagées identifiées. Ceci peut être intéressant quand par exemple, le composant sondé présente un endommagement diffus, non détectable par échographie ultrasonore. Cette contribution évoquera les différentes méthodes acoustiques non linéaires permettant d’effectuer une analyse globale et/ou locale basée sur les harmoniques supérieures ou la résonance pour extraire différents paramètres acoustiques. Seront également présentées les applications des différentes méthodes en termes de santé matière, endommagement, vieillissement/fatigue en lien avec les caractéristiques mécaniques. Ainsi, nous discuterons le degré de non-linéarité des matériaux étudiés et les moyens de sollicitation dynamique nécessaires en liaison avec les équipements disponibles permettant de mettre en oeuvre ces méthodes. L’intérêt et le positionnement des différentes méthodes et technologies dans le paysage CND et dans le cadre de l’émergence de nouveaux procédés, tels que la fabrication additive, sera également discuté. Enfin, un classement méthodes/paramètres recherchés/matériau investigué sera présenté pour donner un aperçu global des méthodologies d’analyse acoustique non linéaire. Tous ces éléments font actuellement l’objet d’échanges au sein du GT « méthodes acoustiques non linéaires » de la COFREND.