La détection et la caractérisation précoces des dommages tels que des fissures fermées, délaminages ou zones de collage présentant une faible adhésion sont d’une importance primordiale dans de nombreux domaines. Les ultrasons non linéaires ont suscité un fort intérêt de recherche pour l’évaluation non destructive (NDE) et la surveillance de la santé structurelle (SHM) de part la bonne sensibilité des ondes ultrasonores à la non-linéarité des matériaux (par exemple, les dislocations distribuées) ou non-linéarité structurelle (fissures fermées ou partiellement fermées ou "kissing bonds »).
Depuis une quinzaine d’années à l’I2M, l’interaction non linéaire d’ondes de volumes avec une interface de contact avec différentes morphologies (interface infinie ou finie ouverte ou fermée ou mêlant des zones ouvertes et fermées dans la zone d’interaction ou fissures fermées) a été étudiée numériquement et expérimentalement. Différentes approches numériques ont permis d’analyser finement ces interactions montrant que les ondes réfléchies/transmises/diffractées portent des informations sur l’interface et son état. Ce séminaire propose de présenter l’ensemble de la démarche en se focalisant sur de récents travaux qui portent sur l’analyse de l’interaction d’une onde plane harmonique longitudinale avec une interface de contact, présentant un comportement adhésif endommageable. La loi RCCM (Raous, Cangémi, Cocu et Monerie) [1] est considérée au niveau de l’interface de contact. Celle-ci combine la loi de contact unilatéral et une adhésion endommageable lorsque l’interface est en traction. La prise en compte de l’adhérence et de l’endommagement progressif est particulièrement pertinente pour la caractérisation des interfaces collées. L’investigation numérique présentée ici concerne l’évolution du contenu fréquentiel de l’onde réfléchie (DC, fondamental et seconde harmonique) avec les paramètres du modèle, tels que l’amplitude de l’onde incidente et sa fréquence ainsi que les paramètres de la loi RCCM. Cette analyse fournit des informations utiles pour comprendre la réponse de l’interface et montre que la signature non linéaire contient des informations sur les différents paramètres de la loi RCCM, ainsi que sur l’état d’endommagement de l’interface. Ces résultats encourageants ouvrent la voie à une évaluation non destructive des interfaces de contact et des joints adhésifs.
[1]Raous, M., Cangémi, L., Cocu, M. A consistent model coupling adhesion, friction, and unilateral contact. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 177(3-4), 383–399, 1999.
