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Thèse

Contribution à l'étude de l'adhérence des structures du type couche sur substrat par modes de Rayleigh générés et détectés par sources laser

Résumé : La caractérisation non destructive de l’adhérence des structures du type couche sur substrat est un enjeu industriel et académique important. Ce type d’échantillon est en effet utilisé pour de nombreuses applications et sa durée de vie dépend en grande partie de la qualité d’adhérence des films au substrat. Celle-ci modifie sensiblement le comportement dispersif des ondes acoustiques de surface se propageant dans de ce type de structure. Pour générer et détecter ces ondes, un dispositif Ultrasons-Laser a été privilégié. Dans un premier temps, nous avons cherché à contourner les difficultés d’interprétation rencontrées habituellement dans le contrôle de l’adhérence par ondes acoustiques de surface. Les variations d’épaisseur de la couche peuvent en effet avoir une influence sur la dispersion des ondes comparable à celle due à l’adhérence. Pour ce faire, des films polymères dont l’épaisseur est quasi-constante sont employés et apposés sur un substrat en aluminium. Ces films possèdent en plus la propriété d’être transparents. Cela permet de focaliser l’impulsion laser générant les ondes acoustiques à travers le film, directement à la surface du substrat et de placer ainsi la source acoustique à l’interface film-substrat. L’influence de la position de la source sur le comportement dispersif des ondes acoustiques de surface et par conséquent sur le contrôle de la qualité d’adhérence est alors étudiée expérimentalement ainsi qu’au travers de simulations par éléments finis. Finalement, une caractérisation de l’adhérence de différents échantillons est effectuée grâce aux courbes de dispersion obtenues à l’aide de la méthode Matrix-Pencil appliquée aux résultats expérimentaux. En utilisant un algorithme d’inversion, les raideurs d’interface caractéristiques de l’adhérence des échantillons analysés sont estimées.
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Contributeur : Abes Star :  Contact
Soumis le : mardi 15 octobre 2019 - 17:16:36
Dernière modification le : mardi 24 novembre 2020 - 14:18:15
Archivage à long terme le : : vendredi 17 janvier 2020 - 11:22:55

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Version validée par le jury (STAR)

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  • HAL Id : tel-02316995, version 1

Citation

Martin Robin. Contribution à l'étude de l'adhérence des structures du type couche sur substrat par modes de Rayleigh générés et détectés par sources laser. Acoustique [physics.class-ph]. Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambresis, 2019. Français. ⟨NNT : 2019VALE0015⟩. ⟨tel-02316995⟩

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