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Chapitre 2 controle us docs etudiants site

Licence Pro Métrologie Qualité - Initiation au contrôle des matériaux ?? D KOLB Chapitre Contrôle par ULTRASONS Les ultrasons permettent un contrôle non destructif assez performant des pièces essentiellement métalliques On peut ainsi sonder des ?ssures des cavités des inclusions métalliques des occlusions gazeuses etc ? - mesurer ou contrôler des épaisseurs de manière très simple et quand des techniques traditionnelles ne sont pas utilisables exemple contrôle de l'épaisseur résiduelle de la paroi d'une cuve contenant un produit corrosif Le procédé est particulièrement indiqué pour des objets de forme géométrique simple plaque tube etc I GENERALITES sur les US NATURE des US Les ultrasons sont des vibrations mécaniques de même nature que le son mais de fréquences supérieures ? ? SONS SONS ? ? ? SONS Contrôle industriel ? MHz MHz Chauve-souris kHz Fréquence On rappelle que la longueur d'onde la célérité vitesse de propagation et la fréquence sont reliées par ? C T C f ? longueur d'onde en m f fréquence de l'onde en hertz Hz T période de l'onde en seconde s et T f C célérité de l'onde en m s Les valeurs de célérité des US dans les matériaux les plus courants sont consignées dans le tableau de l'Annexe page En contrôle non destructif pour qu'on puisse détecter un défaut il faut que celui-ci ait une taille au moins égal à ? C'est pourquoi on utilise des fréquences élevées comprises en général entre et MHz Cours CND - D KOLB Mis à jour le Page sur CA N Calculer l'ordre de grandeur du plus petit défaut décelable dans un morceau d'acier pour ces fréquences Données Cacier m s- ? ? ? ? Réponses Pour f MHz ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? Pour f MHz ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? - En tant qu'ondes les US suivent toutes les lois s'y rattachant lois de Snell-Descartes phénomène de di ?raction interférences ? Les DIVERS TYPES D'ONDES ULTRASONORES Ondes de COMPRESSION - Elles se propagent parallèlement à la direction de vibration Figure Ondes longitudinales Dans le cas de surfaces d'ondes planes ce qui est le cas sur la ?gure on parle alors d'ondes LONGITUDINALES O L Célérités des O L La célérité de ces ondes usuellement notée CL dans un milieu homogène isotrope et illimité est indépendante de f mais dépend de la nature du matériau Exemples Air C m s- Eau C m s- Fer ?? m s- Cuivre ?? m s- Plexiglas ?? m s- Pour les matériaux solides la célérité est liée à la masse volumique au module d'Young E et au coe ?cient de Poisson ? par la relation CL E ?? ? ? ?? ? Ci-contre ?gure une image très simpliste d'un matériau solide On comprend intuitivement le mécanisme de propagation et l'in uence des caractéristiques masses des atomes raideurs des liaisons interatomiques sur la vitesse de propagation Ondes