Propagation des ultrasons en milieu hétérogène et anisotrope : application à l'évaluation des propriétés d'élasticité et d'atténuation d'aciers moules par centrifugation et de soudures en Inconel

En sciences et dans l’industrie pour limiter le nombre de maquettes experimentales dans les projets R&D afin de mieux comprendre et de bien interpreter les phenomenes ultrasonores complexes observes sur site, des simulations de controles ultrasonores sont effectuees. Ces simulations sont d’autant plus realistes que la description des structures a controler est precise, en particulier au niveau des constantes d’elasticite et d’attenuation intrinseque. Les objectifs de cette etude sont d’ameliorer d’une part les connaissances sur l’influence des caracteristiques metallurgiques des materiaux anisotropes et heterogenes sur la propagation ultrasonore et d’autre part les performances des codes de calcul (logiciel ATHENA d’EDF) qui necessitent de disposer des donnees d’entree pertinentes, notamment en ce qui concerne les constantes d’elasticite et l’attenuation ultrasonore. Cette etude est dediee a la caracterisation des materiaux a gros grains, comme les aciers austeno-ferritiques moules par centrifugation et les soudures en acier inoxydable austenitique ou en alliages a base nickel. Un systeme experimental unique permettant de mesurer les constantes d’elasticite et l’attenuation en incidence oblique a ete mis au point. Le point fort de ce dispositif est qu’il permet de travailler au-dela de l’angle critique longitudinal et donc de mesurer les proprietes d’attenuation des ondes transversales. Les constantes d’elasticite sont deduites des vitesses ultrasonores a partir d’un processus d’optimisation base sur la resolution de probleme inverse. Nous avons montre les potentialites d’algorithmes d’optimisation globaux tels que les algorithmes genetiques moins susceptibles de converger vers des minima locaux de la fonction a minimiser. Les resultats obtenus a partir des mesures experimentales sont en accord avec la litterature. Des resultats de l’attenuation des ondes longitudinales et transversales par decomposition du faisceau en spectre d’ondes planes sont presentes.