Institut de Mécanique et d'Ingénierie (i2M) - APY

Dépôt DSpace/Manakin

 

Institut de Mécanique et d'Ingénierie (i2M) - APY

 

Demarche scientifique


Un des points forts du département dans le domaine de l’acoustique ultrasonore est son aptitude à traiter des problèmes à de multiples échelles. L’opto-acoustique picoseconde est adaptée pour la compréhension du rayonnement d’objets de dimensions sub-microniques isolés. Ces objets peuvent être les composants élémentaires de milieux macroscopiques hétérogènes. À une échelle supérieure à celle des hétérogénéités, la diffusion multiple et la propagation au travers de milieux à gradients de propriétés élastiques ont également fait l’objet de nos recherches. L’étude de la propagation dans les matériaux homogénéisés équivalents a concentré nombres de nos travaux amenant par exemple à la détection de défauts localisés dans un milieu anisotrope viscoélastique. À cette échelle, le laboratoire entretient et développe des compétences également reconnues en matière d’évaluation non destructive des matériaux, pour la mesure de l’élasticité anisotrope en particulier. Enfin, les problèmes de propagation dans les guides d’ondes complexes sont traités, ainsi que l’évaluation non destructive de l’adhésion de structures multi-matériaux. L’étude et l’exploitation de la propagation dans les milieux biologiques, à l’échelle microscopique, ainsi que dans les métamatériaux sont des recherches en émergence au laboratoire. Ce département rassemble 15 enseignants / chercheurs. Deux grandes classes d’expertises sont à distinguer et valables à toutes les échelles. D’une part, la mesure de l’élasticité anisotrope, qui ouvre des possibilités d’expertises nouvelles des matériaux. Citons par exemple, la caractérisation d’une seule fibre, et d’autre part, l’analyse de structures complexes ou hétérogènes (composites en nid d’abeille, présence de défauts, nano-matériaux et super-réseaux…).

La modélisation


Le département développe des calculs de champs acoustiques depuis de très nombreuses années. Les techniques font appel autant que possible à des développements analytiques complétés par des calculs purement numériques Les milieux peuvent être ou non hétérogènes, anisotropes, multidiffusants, viscoélastiques, piézoélectriques, conducteurs de la chaleur, électroniquement actifs... Cet aspect multiphysique est guidé par la nécessité de parfaitement maîtriser nos expérimentations pour en extraire le maximum d’informations fiables. Les objets inspectés peuvent être cylindriques, sous forme de plaques stratifiées ou non, voire présenter des géométries complexes. Les outils mathématiques s’appuient sur l’analyse de Fourier, les théories modales, les méthodes hybrides, l’homogénéisation dynamique, les éléments finis, les différences finies, les interactions opto-acoustiques ou acousto-optiques...

Les dispositifs expérimentaux


La mise en place de dispositifs expérimentaux s’appuie sur des techniques traditionnelles, utilisant des capteurs piézoélectriques, aussi bien que sur des méthodes de génération et de détection sans contact à l’aide de transducteurs à couplage par air, de rayonnements électromagnétiques microondes ou laser. Ces dernières techniques, plus récentes, permettent une analyse à des échelles très fines. Couvrant une bande de fréquences de quelques dizaines de kHz à quelques centaines de GHz, l’ensemble de ces dispositifs complémentaires permet une analyse structurale à différentes échelles allant des couches minces nanométriques à des composantes d’aile d’avion du type nid d’abeille par exemple.

Les applications


Les principales applications de ces recherches concernent l’évaluation non destructive, le contrôle non destructif et l’imagerie médicale ou de structures. Les secteurs impliqués sont : l’aéronautique, le spatial, le génie civil, le médical, le nucléaire, les nanosciences, l’électronique et l’automobile.

Les relations industrielles et contractuelles


EADS ASTRIUM-ST, St-Médard-en-Jalles; EADS ASTRIUM-FW, Toulouse; AIRBUS, Toulouse, Centre d'Essais Aéronautique de Toulouse; Commissariat à l’Energie Atomique, Saclay; DASAULT Aviation, Argenteuil; Commissariat à l’Energie Atomique, CESTA, Le Barp; Direction Général de l’Armement; Agence Nationale de la Recherche; Groupement d’Intérêt Scientifique "Matériaux en Aquitaine".

Voir le site :
http://i2m.u-bordeaux.fr/departements/acoustique-physique-apy.html

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