Caractérisation acousto-élastique des matériaux par ondes guidées sans contact : vers une évaluation non destructive des contraintes résiduelles

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L’évaluation non destructive des contraintes résiduelles constitue un enjeu majeur pour de nombreux procédés de fabrication de tôles métalliques, notamment dans les secteurs automobile et sidérurgique. Dans ce contexte, les ondes guidées ultrasonores générées par transducteurs acoustiques électromagnétiques (EMAT) présentent un fort potentiel grâce à leur propagation sur de longues distances et à leur fonctionnement sans contact, compatible avec les environnements industriels. Cet article présente une étude de caractérisation acousto-élastique menée sur un acier 30MnB5 soumis à un chargement uniaxial de traction jusqu’à 250 MPa. Une analyse numérique préalable, basée sur un modèle SAFE, a permis d’identifier le mode de Lamb S0 comme un compromis pertinent entre sensibilité à la contrainte, excitabilité par EMAT et applicabilité industrielle. Des essais expérimentaux ont ensuite été réalisés selon des configurations EMAT-EMAT et EMAT-Vibromètre laser. Les résultats obtenus mettent en évidence une augmentation mesurable de la vitesse du mode S0 avec la contrainte appliquée et conduisent à l’estimation d’un coefficient acousto-élastique effectif de 3,7×10-5 MPa-1. Ces travaux constituent une première étape vers le développement de méthodes de contrôle non destructif dédiées à l’évaluation des contraintes résiduelles dans les structures métalliques.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.