Le projet propose de développer un système de mesure opto-acoustique pour analyser l’hétérogénéité d’alliages ferreux de manière non destructive par la mesure locale du coefficient de Poisson. Il s’inscrit dans une collaboration entre deux laboratoires, le LAUM (Laboratoire d'Acoustique de l'Université du Mans) et l’ICMMO (Institut de Chimie Moléculaire et des Matériaux d'Orsay). La méthode repose sur l’utilisation d’une technique d’ultrasons laser, permettant de générer et mesurer, de manière non invasive et sans connaissance préalable de l’épaisseur locale des plaques, des modes similaires à des résonances d’épaisseur, appelés modes de Lamb ZGV (pour Zero-Group Velocity). La sensibilité de la méthode devra aussi permettre de distinguer différentes nuances d’alliages ferreux (fer, acier, fer phosphoreux, etc.) et de souligner la présence de défauts tels des soudures ou des délaminations. La méthode a vocation à être utilisée pour l’étude d’objets muséaux (éléments d’armures médiévales), présentant d’importes hétérogénéités (composition, traitements thermiques…). En effet si les examens physico-chimiques du métal usuellement réalisés fournissent des informations de grand intérêt, ils nécessitent un contact avec l’objet ou la réalisation de prélèvement, rarement autorisés dans le cas de pièces muséales. Le développement de méthode d’analyse non destructive s’avère aujourd’hui crucial pour enrichir nos connaissances. Le stage permettra d’explorer les conditions expérimentales optimales via des tests en laboratoire sur différentes nuances d’acier homogène contrôlées, des échantillons archéologiques, ainsi qu’une pièce de reproduction. L’étude combinera une approche expérimentale et une modélisation numérique visant à analyser les effets de variation locale d’épaisseur et d’hétérogénéité des propriétés mécaniques, toutes deux permettant d'évaluer la sensibilité de la méthode retenue.
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