Cette thèse s'est déroulée dans le contexte de l'évaluation non destructive du collage de patches composites pour la réparation de structures aéronautiques. Le besoin a été exprimé par DGA Techniques Aéronautiques. Le travail effectué a consisté en l'exploitation d'ondes guidées pour mesurer des caractéristiques mécaniques d'un joint de colle et tenter d'évaluer, de manière non destructive, la qualité du collage. Dans un premier temps, les propriétés viscoélastiques des matériaux assemblés sont déterminées et servent de données d'entrée à des modèles, basés sur la méthode SAFE, permettant d'obtenir les courbes de dispersion ainsi que les champs des différents modes guidés se propageant le long de l'assemblage collé. Ces simulations numériques permettent alors d'évaluer le potentiel des ondes guidées à caractériser un adhésif. Des mesures expérimentales sont ensuite menées pour confirmer ces prédictions. Finalement la résolution d'un problème inverse, qui consiste à évaluer les modules de rigidité de la couche de colle, est proposée pour établir des pistes d'évaluation non destructive d'un collage répondant au besoin industriel. Cette étude a été financée par la DGA, France.