2.3 Propagation d’ondes
L’énergie sonore utilisée pour la recherche de défauts se déplace selon différents modes d’ondes en fonction de la direction des ondes et du mouvement correspondant des molécules de la pièce inspectée. Les modes les plus courants sont les ondes longitudinales, les ondes transversales et les ondes de surface.
Ondes longitudinales : Dans une onde longitudinale, le mouvement des particules du matériau est parallèle à la direction du front d’onde. Les ondes sonores audibles sont des ondes longitudinales. Ce sont les ondes les plus couramment utilisées pour le contrôle non destructif par ultrasons et ce sont celles qui voyagent le plus rapidement, soit environ 5900 mètres par seconde (0,23 pouce par microseconde) dans l’acier. Les ondes longitudinales peuvent se transformer en ondes transversales sous l’effet de la réfraction ou de la réflexion, comme expliqué dans la section 2.5 ci-dessous.
Ondes transversales : Dans les ondes transversales, le mouvement des particules du matériau est perpendiculaire à la direction des ondes. Les ondes transversales sont plus lentes et elles ont une longueur d’onde plus courte que les ondes longitudinales de la même fréquence. Elles sont utilisées dans la plupart des inspections par sonde d’angle pour la recherche de défauts par ultrasons. La vitesse de propagation des ondes transversales dans l’acier est d’environ 3250 mètres par seconde (0,128 pouce par microseconde). Ce type d’ondes ne se propage que dans les solides. On ne les trouve ni dans les liquides, ni dans les gaz. Elles peuvent se transformer en ondes longitudinales sous l’effet de la réflexion ou de la réfraction lorsqu’elles frappent une interface.
Ondes de surface : Les ondes de surface, aussi appelées ondes de Rayleigh, se déplacent sous forme de mouvement oscillatoire à la surface de la pièce inspectée à une profondeur d’une longueur d’onde. La vitesse de propagation et la longueur des ondes transversales sont similaires à celles des ondes transversales. Les vagues océaniques représentent un exemple d’ondes de surface. Les ondes de surface peuvent servir à détecter les fissures débouchantes à la surface d’une pièce.
Il existe plusieurs autres modes d’ondes, mais ils sont rarement utilisés dans le cadre de la recherche de défauts par ultrasons. Mentionnons entre autres les ondes de Lamb et d’autres formes d’ondes de plaque et d’ondes guidées qui ne font pas partie du présent tutoriel.
