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Characterisation of an Assembly made with a Cemented Plate on a Thick Substrate by Rayleigh-Sezawa waves Caractérisation par ondes de Rayleigh-Sezawa, d'un assemblage constitué d'une lame collée sur un substrat épais

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A non destructive evaluation of bonding is presented going on to the characterization of the stuck plate and the adhesive using Rayleigh-Sezawa waves for which the equations giving the velocity, the amplitudes of displacements and the distribution of energy of deformation are established (). Afterwards the first three modes of a model which is made with a plexiglas plate bonded to a thick aluminium substrate by means of the plexiglas monomer (adhesive) are studied, the glue hardening is expressed by its shear modulus evolution. The velocity relative variations versus depend on the modes and the adhesive thickness; they can be more than 100%. The great values correspond to an energy concentration in the adhesive. Our model gives the same results as the one imagined by Pilarski in order to study adhesiveness providing that the validity domain of the last one corresponds to very thin adhesive layers. As the dispersion curves depend on the thickness-frequency product, our model is not limited to slight thicknesses. Helped by a simulation, in the solving, it is shown how, with accuracy, the significant parameters of the model, the thicknesses and , are retrieved. The influence of the measurement inaccuracy is studied. Lastly, some measurements carried out on three samples made with a glass plate bonded to a glass substrate show the possibility of characterizing the adhesive nature and its ageing.

Nous présentons une évaluation non destructive de collage, allant jusqu'à la caractérisation de la lame collée et de l'adhésif à l'aide d'ondes de Rayleigh-Sezawa pour lesquelles nous établissons les équations donnant la célérité, les amplitudes de déplacements et la répartition de l'énergie de déformation (Problème direct). Puis, nous étudions numériquement, les trois premiers modes d'un modèle constitué d'une lame de plexiglas assemblée à un substrat épais d'aluminium à l'aide du monomère de plexiglas (adhésif) dont le durcissement est représenté par l'évolution de son module de cisaillement μ Les variations relatives de célérité avec μ dépendent des modes et de l'épaisseur de l'adhésif; elles peuvent dépasser 100%. Les fortes valeurs correspondent à une concentration d'énergie dans l'adhésif. Notre modéle donne les mêmes résultats que celui que Pilarski avait imaginé pour étudier l'adhérence à condition de rester dans la zone de validité de ce demier correspondant à des épaisseurs de colle très fines. Puisque les courbes de dispersion sont fonction du produit fréquence-épaisseur, notre modèle n'est pas limité aux faibles épaisseurs. A l'aide d'une simulation, par résolution du problème inverse, nous montrons comment retrouver, avec une excellente précision, les paramètres significatifs de l'assemblage: épaisseurs et μ L'influence des imprécisions de mesure est étudiée. Enfin, des mesures de trois échantillons constitués d'une lame de verre collée sur un substrat de verre montrent la possibilité de caractériser la nature de l'adhésif et son vieillissement.
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Language: French

Document Type: Research Article

Publication date: November 1, 1997

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  • Acta Acustica united with Acustica, published together with the European Acoustics Association (EAA), is an international, peer-reviewed journal on acoustics. It publishes original articles on all subjects in the field of acoustics, such as general linear acoustics, nonlinear acoustics, macrosonics, flow acoustics, atmospheric sound, underwater sound, ultrasonics, physical acoustics, structural acoustics, noise control, active control, environmental noise, building acoustics, room acoustics, acoustic materials, acoustic signal processing, computational and numerical acoustics, hearing, audiology and psychoacoustics, speech, musical acoustics, electroacoustics, auditory quality of systems. It reports on original scientific research in acoustics and on engineering applications. The journal considers scientific papers, technical and applied papers, book reviews, short communications, doctoral thesis abstracts, etc. In irregular intervals also special issues and review articles are published.
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