Développement d'un transducteur omnidirectionnel dédié à l'utilisation du mode fondamental des ondes de cisaillement à polarisation horizontale

 

Pierre Bélanger

École de technologie supérieure

 

Domaine : techniques, mesures et systèmes

Programme : Établissement de nouveaux chercheurs universitaires

Concours 2016-2017

Le vieillissement des infrastructures demandent des techniques d'inspection de plus en plus avancées. Le contrôle non destructif est déjà utilisé dans plusieurs secteurs de l'industrie pour assurer l'intégrité de structures ou composants. Les techniques de contrôle non destructif classiques ne sont pas adaptées à l'inspection de structures de grandes dimensions. Ces techniques fournissent des mesures ponctuelles qui doivent être répétées afin de connaître l'état général d'une structure. Cependant, les ondes guidées ultrasonores peuvent se propager sur de longues distances avec une atténuation minimale.

Aux basses fréquences, trois modes peuvent se propager. Des efforts de recherche importants ont été placés sur les modes fondamentaux de Lamb. Ces modes sont facilement excitables, mais sont dispersifs. Le mode fondamental des ondes cisaillements à polarisation horizontale a des propriétés uniques particulièrement intéressantes pour le contrôle non destructif par ondes guidées ultrasonores. L'excitation omnidirectionnelle de ce mode est, par contre, complexe dû à la contrainte circulaire requise à la surface de la structure dans laquelle l'onde se propage. Ce projet s'intéressera donc à concevoir un transducteur omnidirectionnel basé sur une utilisation novatrice de matériaux piézoélectriques. Le principal défi sera de créer un transducteur qui permettra d'exciter et de détecter uniquement le mode fondamental des ondes de cisaillement à polarisation horizontale. Les applications pour un tel transducteur sont nombreuses pour l'inspection de structures minces.