Inversion des courbes de dispersion des ondes de surface d’un milieu hétérogène

Résumé

Le diagnostic des structures et l’évaluation de la durée de vie résiduelle des ouvrages est une problématique importante pour le génie civil. Parmi les nombreuses techniques d’auscultation non destructives ultrasonores les ondes de surface sont particulièrement adaptées à la détermination les propriétés mécaniques du béton d’enrobage (les 3 à 5 premiers centimètres) en fonction de la profondeur. Il convient à cette échelle de s’interroger sur l’influence de l’hétérogénéité du matériau sur les résultats. Dans cet article, nous calculons les courbes de dispersion des vitesses de phase des ondes de surface du champ cohérent en tenant compte du phénomène de diffusion multiple dans une matrice élastique avec des inclusions circulaires élastiques. Pour la concentration d’hétérogénéités la plus élevée (12%) nous quantifions ensuite l’impact de la diffusion multiple sur les résultats de l’inversion des courbes de dispersion réalisée avec un algorithme global qui utilise en problème direct un milieu élastique homogène linéaire et isotrope. La vitesse de phase des ondes de surface cohérentes dépendant de la fréquence, l’inversion fournit alors des solutions non constantes en fonction de la profondeur. Les vitesses des ondes de cisaillement du milieu élastique homogène isotrope inversée présente des variations en fonction de la profondeur de plus de 70m/s.