Étude theorique et expérimentale des champs ultrasonores impulsionnels dans les liquides et dans les solides = = Theoretical and experimental study of transient ultrasonic fields in liquids and in solids : / par Jean-Claude Baboux ; sous la direction de C. Guillaud

Date :

Type : Livre / Book

Type : Thèse / Thesis

Langue / Language : français / French

Ultrasons

Phénomènes transitoires

Sondes atomiques

Guillaud, Clément (1959-....) (Directeur de thèse / thesis advisor)

Institut national des sciences appliquées (Lyon ; 1957-....) (Organisme de soutenance / degree-grantor)

LTSU - Traitement de Signal et Ultrason (Lyon, INSA ; 1982-1995) (Laboratoire associé à la thèse / thesis associated laboratory)

Relation : Étude theorique et expérimentale des champs ultrasonores impulsionnels dans les liquides et dans les solides = = Theoretical and experimental study of transient ultrasonic fields in liquids and in solids : / par Jean-Claude Baboux ; sous la direction de C. Guillaud / Grenoble : Atelier national de reproduction des thèses , 1987

Résumé / Abstract : Dans ce travail, nous avons étudié théoriquement et expérimentalement les champs ultrasonores rayonnés dans les liquides et les solides par différentes sources. Sur le plan théorique, pour le rayonnement d'un piston dans un liquide, nous avons non seulement déterminé la pression mais aussi d'autres grandeurs physiques qui n'avaient jamais ~té prises en considération auparavant : la vitesse de particule et le déplacement. Nous avons également proposé un modèle original de diffraction pour des vibrations se déplaçant radialement sur la face d'un transducteur circulaire. Dans le cas des solides, les phénomènes de rayonnement sont beaucoup plus complexes et nous faisons le point' sur les études théoriques dans ce domaine. Pour vérifier la validité de ces modèles, nous avons tout d'abord construit des microsondes piézoélectriques. Leur caractérisation (sensibilité et directivité) G montré qu ' en utilisant du métaniobate de plomb comme élément actif, on obtient des récepteurs relativement performants. Nous avons également réalisé un autre système de détection des ultrasons, un interféromètre laser, facile à mettre en œuvre et permettant de mesurer, de façon quasi ponctuelle, des déplacements impulsionnels avec une bande passante très étendue (de 4 kHz à 50 MHz). Ce dispositif optique ne nécessitant pas de contact avec l'échantillon étudié, les essais ne sont pas limités aux liquides ; on peut aussi opérer dans les solides sans être gêné par les problèmes de couplage acoustique, comme c'était le cas pour les microsondes. Les études expérimentales de champs de transducteurs dans les liquides ont montré les limites du modèle du piston . . A la vibration en épaisseur, relativement uniforme, se superposent des vibrations radiales pouvant donner lieu, en certaines régions, à des signaux de forte amplitude. Pour les disques épais, les principales caractéristiques du champ dû à ces vibrations radiales sont correctement interprétées à l'aide du modèle de rayonnement que nous avons proposé. Les mesures interféro-mètriques des ultrasons créés dans les solides par l'impact d'un faisceau laser pulsé de forte puissance ont permis de vérifier que les formes d'onde sont en bon accord avec celles prévues par les deux mécanismes de génération : les régimes thermoélastique et d'ablation. Nous avons également utilisé l'interféromètre pour étudier le champ rayonné par un transducteur dans un solide, cas très important du point de vue pratique mais où il existe très peu de résultats, faute de systèmes d'investigation adaptés.