Retournement temporel avec un post-traitement non linéaire : TR-NEWS

Dans ce chapitre, l’étude du retournement temporel avec un post-traitement non li- néaire est présentée. Dans ce cas, le retournement temporel sert à augmenter la contrainte sur une zone localisée. Dans un deuxième temps, une analyse non linéaire est appliquée à ces signaux au niveau de la tache de focalisation. Pour cela, le principe de réciprocité, présenté dans le chapitre II.2.1.1, est utilisé. Dans le but de limiter les nonlinéarités sup- plémentaires qui pourraient être dues directement aux transducteurs ou à l’appareillage électronique permettant la génération de l’onde acoustique, le principe d’interaction para- métrique entre deux ondes de fréquences proches a été choisi (partie I.2.1.2). Ce principe va nous permettre de découpler entièrement les appareils électroniques d’un point de vue couplage électro-magnétique autant que d’un point de vue couplage non linéaire entre les signaux. Les mesures alors réalisées sur les composantes aux fréquences somme et diffé- rence (f± = f2 ± f1) vont nous permettre de caractériser directement le comportementnon linéaire de la propagation des ondes dans le milieu.Cette méthode a été appliquée sur une structure à l’échelle réelle lors d’une semaine de manipulations rassemblant tous les partenaires du projet AERONEWS au centre aéro- nautique VZLU à Prague. La manipulation a été réalisée en partenariat avec Koen Van Den Abeele et Pierre-Yves Le Bas de l’Université Catholique de Louvain sur une structure rivetée avec des raidisseurs (figure 52). Après avoir réalisé une encoche à proximité d’un rivet, cette structure a été soumise à un effort de traction (figure 52(a)), permettant ainsi l’apparition d’une fissure.

Des cycles de traction ont été appliqués à chaque extrémité de la structure. Entre chaque cycle, une cartographie autour de la zone où la fissure devait apparaître a été réalisée. La figure 53 présente l’évolution de la longueur de la fissure, mesurée par les techniciens du centre VZLU, en fonction du nombre de cycles. choisies (f1 = 180 kHz et f2 = 500 kHz). La cartographie a été réalisée par la mesure de la vitesse à la surface de l’échantillon grâce à un vibromètre laser (Polytec OFV-505). Le procédé de mesure de la méthode de retournement temporel avec un post-traitement non linéaire (TR-NEWS), qui sera développé en détail par la suite, passe par l’émission indépendante de chaque fréquence dans l’échantillon et la mesure du signal reçu après propagation en un point. Le signal alors reçu pour chaque fréquence est temporellement retourné et stocké dans les générateurs d’émission (figure 54).Les deux signaux sont renvoyés simultanément dans l’échantillon par les transducteurs d’émission et rétrofocalisent sur le point de mesure laser. Une étude spectrale nous permet ensuite de relever le niveau de la composante à la fréquence somme (f1 + f2 = 680 kHz) (figure 55). Le travail qui va être présenté dans cette partie porte sur la compréhension du phé- nomène d’interaction au niveau de la zone de rétrofocalisation. Y a-t-il un lien entre la signature détectée au niveau du défaut et le niveau de nonlinéarité mesuré ? En effet, une signature non linéaire est détectée à partir de l’interaction paramétrique entre deux ondes se propageant au même endroit (tache de focalisation). Le problème important apparaît lorsque le terme « propagation » est utilisé. D’après la théorie sur l’interaction paramétrique [63], le niveau d’intermodulation est proportionnel à la distance de pro- pagation que les ondes vont parcourir ensemble. Plus cette distance est élevée, plus le niveau va être important. Les ondes utilisées dans cette étude sont des ondes rétrofo-calisées par retournement temporel et la mesure est réalisée sur la tache focale dont le diamètre est d’environ une demi longueur d’onde (λ/2). Ainsi la distance d’interaction est faible (≈ 5 mm). Peut-on alors vraiment mesurer une interaction entre deux ondeset donc un niveau de nonlinéarité, lorsque la distance est faible mais que le niveau de contrainte est important ?C’est pourquoi nous allons plus particulièrement étudier la signature non linéaire que l’on peut mesurer au point de focalisation de deux ondes acoustiques temporellement retournées et la variation de cette signature à proximité d’une zone dégradée.