Contribution to the study of ultrasound propagation at a composite liquid-solid interface
Contribution à l'étude de la propagation des ultrasons à une interface liquide-solide composite
Résumé
The objective is to study the influence on the propagation of ultrasound through a liquid-solid interface of the presence of non-liquid filled cavities at this interface (composite interface). The case of compressional waves at normal incidence is considered. The interface between liquid lead and "rough" silicon model substrates is first studied. The composite nature of the liquid-solid interface is characterised by wetting experiments using the liquid bridge method. A literature review is used to propose a simplified model of ultrasonic wave transmission when the composite interface is considered as a coplanar defect network. A simulation of the wave propagation in steel parts using a finite element code allows to study the behaviour of ultrasound through a network of slots. The experimental part validates the results of the simplified model and simulations for a non-composite interface. When the interface is composite, the transmission of the wave drops sharply. The origin of this drop could be the growth and coalescence of the vapour phase pockets present at the composite interface
L'objectif est d'étudier l'influence, sur la propagation des ultrasons à travers une interface liquide-solide, de la présence à cette interface de cavités non remplies de liquide (interface composite). Le cas des ondes de compression en incidence normale est considéré. L'interface entre le plomb liquide et des substrats modèles en silicium "rugueux" est d'abord étudiée. La nature composite de l'interface liquide-solide est caractérisée par des expériences de mouillage à l'aide de la méthode de pont liquide. Une étude bibliographique permet de proposer un modèle simplifié de la transmission des ondes ultrasonores lorsque l'interface composite est considérée comme un réseau de défauts coplanaires. Une simulation de la propagation des ondes dans des pièces en acier à l'aide d'un code de calcul en éléments finis permet d'étudier le comportement des ultrasons à travers un réseau de créneaux. La partie expérimentale valide les résultats du modèle simplifié et des simulations pour une interface non composite. Lorsque l'interface est composite, la transmission de l'onde chute brutalement. L'origine de cette chute pourrait être la croissance puis la coalescence des poches de phase vapeur présentes à l'interface composite
Domaines
Acoustique [physics.class-ph]
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)