interactions d'ondes de choc générés par laser LASER-driven SHOcks avec des ondes et des matériaux – LASERSHOWS

Le projet LASERSHOWS vise à mieux comprendre les lois de comportement des matériaux en dynamique grande vitesse (durées de l'ordre de 100 nano-secondes) à travers 3 études d'acoustique non linéaire originales associées à la propagation des ondes de choc dans les solides. Ceux-ci seront créés par illumination laser intense et focalisée, créant en surface un plasma dont l'expansion confinée conduit à une onde de choc acoustique se propageant acoustiquement dans le volume du matériau normalement à la surface . En premier lieu, nous proposons la première observation de la réflexion de von Neumann d’un choc en compression ou en cisaillement sur une interface. Ce mode de réflexion, brisant les lois de Snell- Descartes, dépend du comportement mécanique du matériau que l’on veut mettre en évidence. Une seconde étude porte sur le phénomène récemment mis en évidence d'interaction entre un choc élastique et une onde plane ultrasonore contra-propagative. L'interaction détectée, bien plus importante qu'anticipée et à modéliser, permet l'imagerie en volume de la propagation des chocs dans les solides opaques en complément des détections optiques de surface. La dernière étude concerne l'imagerie élastique par ultrasons de surface de la génération de contraintes surfaciques créées par impulsions laser. Elle vise à contribuer au suivi in situ de processus industriels de grenaillage. Pour l'ensemble ces études, que le phénomène étudié soit réversible ou permanent, nous suspectons une forte corrélation avec les lois de comportement du matériau en dynamiques rapides que le projet vise donc à explorer de manière systématique par ces trois approches complémentaires. Les études réalisées, théoriques, numériques et expérimentales, permettront d'accroître les connaissances scientifiques en propagation d'ondes non linéaires dans les solides et en mécanique des matériaux et ouvriront la voie à de nouvelles méthodes d'imagerie et de caractérisation des matériaux sous chargement rapide.