D2 C-Scan à ultrasons

Topique

Ce modèle permet l'inspection non destructive des stratifiés par ultrasons, grâce à la technique d'impulsion-écho : un transducteur émet une impulsion ultrasonore dans le stratifié, puis reçoit l'écho généré par cette impulsion à chaque interface entre deux zones différentes du matériau. La génération d'un écho à chaque interface permet d'inspecter l'intérieur du stratifié sans l'endommager.

Le temps de propagation de cette impulsion ultrasonore – le temps qui s'écoule entre l'émission de l'impulsion par le transducteur et la réception de son écho – détermine la profondeur du défaut à l'origine de l'écho : la vitesse de propagation de l'impulsion étant connue dans le stratifié, la distance parcourue avant réflexion est directement obtenue à partir de ce temps. Un temps de propagation plus long correspond à une profondeur de défaut détectée proportionnellement plus importante ; un temps de propagation plus court correspond à une profondeur moindre.

La production d'un écho par une impulsion ultrasonore à une interface donnée dépend du contraste d'impédance acoustique à cette interface : lorsque les deux régions de cette interface présentent des impédances acoustiques très différentes, une grande partie de l'impulsion est réfléchie au lieu de se propager. Un contraste d'impédance acoustique plus important à l'interface se traduit par un coefficient de réflexion plus élevé (la fraction de l'impulsion réfléchie à cette interface), et inversement.

Un coefficient de réflexion particulièrement élevé à une interface donnée indique, au sein du stratifié, la présence d'un délaminage, d'une cavité ou d'un autre défaut interne : l'air occupant l'espace d'un délaminage ou d'une cavité possède une impédance acoustique très différente de celle du stratifié massif environnant, et ce contraste marqué est précisément ce qui produit, conformément à la relation établie, un coefficient de réflexion bien supérieur à celui qui serait produit par l'intérieur intact du stratifié. Le fait que ce coefficient de réflexion soit si élevé permet d'identifier ce point du stratifié comme un défaut interne.

Par conséquent, ce modèle, dont l'ouverture est facilitée par l'inspection ultrasonore par écho-impulsion, détecte spécifiquement un autre modèle au sein de cet ensemble, celui qui décrit le délaminage du stratifié : le temps de vol de l'impulsion détermine la profondeur du défaut, et son coefficient de réflexion élevé indique qu'il s'agit précisément d'un délaminage. Ce modèle confirme ainsi expérimentalement, au sein du stratifié, où et quand le critère de propagation du délaminage décrit par l'autre modèle a été atteint.

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