Prsentation PowerPoint
Dveloppement de modles asymptotiques en Contrle Non Destructif
(CND) par ultrasons :Interaction des ondes lastiques avec des
irrgularits gomtriques et prise en compte des ondes de tteThse
prsente et soutenue par :Adrien FERRANDMardi 13 mai 2014Soutenance
de thseUniversit de Bordeaux I cole doctorale SPIMme.FARRA,
VroniquePhysicienne Adjointe, IPGP ParisRapportriceM.BOUCHE,
DanielDirecteur de recherches CEA, CEA/DAM
ArpajonRapporteurM.DESCHAMPS, MarcDirecteur de recherches CNRS, I2M
BordeauxDirecteur de thseM.DARMON, MichelIngnieur-Chercheur Expert,
CEA/LIST Gif-sur-YvetteEncadrant de thseMme.LUPP,
FrancineProfesseur des Universits, LOMC Le
HavreExaminatriceM.MOYSAN, JosephProfesseur des Universits, LMA
Aix-MarseilleExaminateurM.MOLINET, FrdricAncien Directeur de
MOTHESIMMembre invitEn prsence du jury :Le Contrle Non
DestructifContexteDfinition : ensemble des techniques non invasives
permettant de caractriser et de vrifier ltat de pices composant une
structure industrielleObjectif : assurer lintgrit physique des
structures industriellesDomaines dapplication : nuclaire,
aronautique, transport, sidrurgie, gnie civil...Nature des
techniques : lectromagntisme, thermographie, chimie, mcaniqueJourne
des Thses | Adrien FERRAND | 2
Les mthodes ultrasonores en CNDPrincipe des mthodes ultrasonores
:Gnration dondes ultrasonores dans la pice inspecte laide de
capteurs (pizolectriques, EMAT)Conclusion sur lintgrit de la pice
en analysant les chos gnrs dans la piceLa technique TOFD (Time of
Flight Diffraction)ContexteJourne des Thses | Adrien FERRAND |
3Prsentation de la technique dinspection TOFDTechnique CND
ultrasonoreDtecter, positionner et dimensionner des dfauts grce
leurs chos de diffractionDeux capteurs face face relis mcaniquement
avec espacement fixeUtilise au contact et en immersion (en eau)
Inspection au contactmetteurRcepteurDfauts planDirection de
dplacementDirection de dplacementOndes de tte en inspection TOFD
sur pice planeContexte
Direction de linspectionEmetteurRcepteurDfaut non
dbouchantEchantillon32 & 212 : Diffraction basse du dfaut3 :
Onde de tte1 : Rflexion sur le fond2 : Diffraction haute du
dfautDirection dinspectionTemps
Journe des Thses | Adrien FERRAND | 4Caractristique de londe de
tteOnde reue chronologiquement avant toutes les autresRfraction
critique et Propagation le long de la surface planeInformations sur
ltat de surface et la position des dfautstude de londe de tte
:Essentielle au diagnostic CNDOnde de tteRfraction critiqueOnde de
tte rayonnant langle critiqueEmetteurRcepteurRayon incidentRayon
reuInterface plane
Soutenance de thse | Adrien FERRAND | 5Mthode industrielle :
Rparation de pices par retrait de matireDtection de dfauts puis
retrait de la zone abime en vue de son remplacementFormation dun
affouillement avant remplacement
Linspection TOFD sur des pices de surfaces irrguliresContrle de
la rparationPrincipe : inspection TOFD sur laffouillementObjectif :
sassurer du retrait complet de la zone abimeIrrgularit de la
surface => perturbation du champ ultrasonore et de londe de
ttemetteurRcepteurDirection de
dplacementAffouillementContextePiceDfautZone
abimePiceAffouillementRetrait de matire5Les ondes de tte sur une
interface irrgulireContexteGomtrie tudie : laffouillement
Vue de ctPartie plane de lchantillonPartie affouillement de
lchantillon
Onde de tteDiffraction sur le dfautDirection
dinspectionTemps
AffouillementDfautTransducteurDirection dinspectionVue du
dessusTransducteurTransducteurPlusieurs diffrences exprimentales
observes par rapport au cas planVariations du temps de vol et de
lamplitude du signal de londe de tte
DfautSoutenance de thse | Adrien FERRAND |
6ProblmatiqueContexteLogiciel CIVA (dvelopp par CEA/LIST) :
simulation dinspections CND, dont technique TOFD, par mthodes
semi-analytiquesExistant : chos de diffraction (GTD), chos de fond
(Kirchhoff, lastodynamique gomtrique)Existant : ondes de tte sur
interface plane (modle fond sur rfraction critique)Objectif de la
thseModliser la propagation du champ de londe de tte sur surface
irrgulire en inspection TOFDJourne des Thses | Adrien FERRAND | 7A
dvelopper : influence de la surface irrgulire sur le signal de
londe de tteOnde de tteEmetteurRcepteurRayon incidentRayon
reuInterface planePlan de la prsentationContexte
Partie I
Partie II
Partie III
Partie IV
ConclusionApproche en modlisation de la propagation de londe de
tte sur gomtrie irrgulire
Dveloppement dun algorithme gnrique de trac de rayons
Modles rayon pour le calcul en amplitude de londe de tte
Intgration CIVA et validation du modle de simulation de londe de
tte
Journe des Thses | Adrien FERRAND | 8Approche en modlisation de
la propagation de londe de tte sur gomtrie irrgulireContextePartie
IPartie IIPartie IIIPartie IVConclusionT_tho = 7 min
Transition vers P1 : configuration affouillement trs spcifique,
peu de bibliographie en CND, mais OT largement tudies en
gophysique, donc tude bibliographique9Partie IPartie IIPartie
IIIPartie IVApproche en modlisation de la propagation de londe de
tte sur gomtrie irrgulireSoutenance de thse | Adrien FERRAND | 10
Bibliographie : londe de tte sur interfaces irrgulires en
gophysiquetude numrique de la propagation de londe de tte sur des
interfaces irrguliresSimulations par lments finis : ondes SH sur
plans inclins, valle, double valle1)2)3)4)Z. Hong, C. Xiao-fei, Ray
path head waves on irregular interface, Applied Geophysics, 2010
tude du temps de vol de londe de tte -> mise en vidence de
plusieurs contributions :Ondes rasantes : gnration critique +
propagation uniquement surfaciqueOndes partiellement en volume :
issues de linteraction surface/ondes rfractes
En gomtrie complexe, londe de tte = rsultat de plusieurs
phnomnes de propagation diffrentsHypothse onde volumique
majoritaire dans la suite et sera vrifie10Soutenance de thse |
Adrien FERRAND | 11Simulation numrique dune inspection TOFD sous
CIVA/AthenaCIVA/Athena : logiciel hybride -> champ : modle CIVA
semi-analytique -> interaction champ/diffuseur : code lments
finis Athena (EDF)Extraction des instantans du champ
ultrasonoreAnalyse des fronts prsents sur les instantans
Configuration dinspection : surface avec irrgularit
cylindriquetude numrique du champ lastodynamique en inspection TOFD
sur un cylindre
Partie IPartie IIPartie IIIPartie IVApproche en modlisation de
la propagation de londe de tte sur gomtrie
irrgulire1)2)3)4)Gengembre, N. et al., AIP Conf. Proc., 2004, vol.
700, p.74Soutenance de thse | Adrien FERRAND | 12Rsultats de la
simulation sous CIVA/Athenatude du champ lastodynamique en
inspection TOFD sur un cylindrePartie IPartie IIPartie IIIPartie
IVApproche en modlisation de la propagation de londe de tte sur
gomtrie irrgulire
1)2)3)4)Soutenance de thse | Adrien FERRAND | 13Analyse des
instantans du champtude du champ lastodynamique en inspection TOFD
sur un cylindre
piceairsurfaceL2OTc3 ou T3OTrfondT3 : Onde T diffracte sur la
surface courbeOTc3 : Onde de tte T critique sur surface planeOTr :
Onde de tte L reue sur le capteur
Partie IPartie IIPartie IIIPartie IVApproche en modlisation de
la propagation de londe de tte sur gomtrie irrgulire1)2)3)4)
L1piceairsurfaceL2OTc1OTc1 ou T1fondombre gomtriqueL1 : Onde L
rfracte dans la piceT1 : Onde T rflchie sur la surface courbeOTc1 :
Onde de tte critique T sur la surface courbeL2 : Onde L diffracte
le long de la surface courbe
Soutenance de thse | Adrien FERRAND | 14Interprtation de la
propagation de londe de tteEmetteurRcepteurSurface
irrgulireAttachement sur le cylindreRfractionRfractionRayon
incidentRayon reuOnde de tteRfraction critiqueOnde de tte rayonnant
langle critiqueEmetteurRcepteurRayon incidentRayon reuInterface
planeSur interface planeRfraction critique + propagation surfacique
de londe de tteHypothse de propagation sur interface irrgulireOnde
de tte : rsultat de diffractions sur les irrgularits de linterface
dans le volumePhnomnes de diffraction prvus par la Thorie Gomtrique
de la DiffractionPartie IPartie IIPartie IIIPartie IVApproche en
modlisation de la propagation de londe de tte sur gomtrie
irrgulire
Rsultats de simulations FEMRayon diffract1)2)3)4)Dtachement du
cylindreSoutenance de thse | Adrien FERRAND | 15Introduction la
Thorie Gomtrique de la Diffraction (GTD)Thorie de type rayon
tendant les possibilits de la thorie rayon gomtriqueThorie des
rayons gomtriques : rayons existants uniquement en zone
claireThorie GTD : ajout de rayons diffracts dans les zones
dombreCalculs analytiques de diffraction sur obstacles canoniques
(demi-plan, arte de didre, surfaces courbes)Extension de
lacoustique gomtrique la diffraction par des irrgularits
Rayons gomtriquesRayons diffractsZone dombreZone claireObjet
canoniquePartie IPartie IIPartie IIIPartie IVApproche en
modlisation de la propagation de londe de tte sur gomtrie
irrgulire1)2)3)4)J. B. Keller, Geometrical theory of diffraction,
JOSA, vol.52, no. 2, pp.116-130, 1962Solution propose : modliser la
propagation des ondes de tte sur des gomtries irrgulires par une
mthode rayonSoutenance de thse | Adrien FERRAND | 16Approche rayon
pour calcul de londe de tte sur une surface irrgulire01Partie
IPartie IIPartie IIIPartie IVApproche en modlisation de la
propagation de londe de tte sur gomtrie irrgulireObjectif :
Calculer la rponse 2D de londe de tteHypothse : Ligne source
monochromatique1) Trajet rayon dtermin entre les points source et
observation2) Dtection des interactions entre londe et la surface
le long du trajetInteraction8Interaction 1Interaction 2Interaction
7Interaction 4Interaction 6Interaction 5Interaction
31)2)3)4)Dveloppement dun algorithme gnrique de trac de
rayonsContextePartie IPartie IIPartie IIIPartie IVConclusionT_tho =
15 min17Soutenance de thse | Adrien FERRAND | 18Objectif du Generic
Ray Tracing Tool (GRTT)Tracer le trajet de toute onde se propageant
dans une pice irrgulirePrincipes de lalgorithmePartie IPartie
IIPartie IIIPartie IVDveloppement dun algorithme de trac de
rayons1)2)3)4)
Milieu couplantMilieu pice
Milieu couplantMilieu piceCourbe
Milieu couplantMilieu pice
Entres de lalgorithmeDescription CAO de la surface de
lchantillonParamtres gomtriques et structurauxDescription des
dfautsNature des ondes recherches (L, T, Rayleigh ...)
Sorties de lalgorithmeTrajet et front des ondes
recherchesExemple de surfaces irrgulires traites : didre,
irrgularit courbe, affouillement
Soutenance de thse | Adrien FERRAND | 19Principes physiques de
lalgorithme : innovation par mthode des sources dinterfaceMilieu
constitu de volumes homognesInteraction du champ avec les
interfaces => propagation de londePrincipe de Huygens :
interface = ensemble de sources secondaires ( tout le volume)Trajet
de londe : succession de sources secondaires relies par rayons
lmentaires
Principes de lalgorithme GRTTPartie IPartie IIPartie IIIPartie
IVDveloppement dun algorithme de trac de rayons
Choix du trajet reprsentant effectivement londe modlisePrincipe
de Fermat gnralis : Le trajet effectif dune onde minimise son temps
de vol1)2)3)4)Approche usuelle du trac de rayons dans
littratureMaillage du volume et trac de rayons dans toute la
grilleDonner oralement exemples de trajets.19Fonctionnement de
lalgorithme GRTT
Configuration CIVAPartie IPartie IIPartie IIIPartie
IVDveloppement dun algorithme de trac de rayons1)2)3)4)Recherche du
trajet minimisant le temps de vol : thorie des graphes
orientsGraphe orient : ensemble de sommets relis entre eux par des
vecteurs (direction + poids)Algorithme Dijkstra : dtermination
rapide du parcours de poids le + faible entre 2 sommetsDemande de
brevet dpose sur la technique du GRTT1re tape : Discrtisation de
linterface et des dfautsSoutenance de thse | Adrien FERRAND |
20
20Recherche du trajet minimisant le temps de vol : thorie des
graphes orientsGraphe orient : ensemble de sommets relis entre eux
par des vecteurs (direction + poids)Algorithme Dijkstra :
dtermination rapide du parcours de poids le + faible entre 2
sommetsDemande de brevet dpose sur la technique du
GRTTFonctionnement de lalgorithme GRTT2me tape : Construction du
graphe orientPartie IPartie IIPartie IIIPartie IVDveloppement dun
algorithme de trac de rayons1)2)3)4)Soutenance de thse | Adrien
FERRAND | 21
R12A1A2A3A4A5R13R14R34R35R54Soutenance de thse | Adrien FERRAND
| 22Recherche du trajet minimisant le temps de vol : thorie des
graphes orientsGraphe orient : ensemble de sommets relis entre eux
par des vecteurs (direction + poids)Algorithme Dijkstra :
dtermination rapide du parcours de poids le + faible entre 2
sommetsDemande de brevet dpose sur la technique du
GRTTFonctionnement de lalgorithme GRTTPartie IPartie IIPartie
IIIPartie IVDveloppement dun algorithme de trac de
rayons1)2)3)4)Nombreuses possibilits offertes par lalgorithme
GRTTPrincipe : contraintes dfinies par lutilisateur et intgres dans
le graphe orientExemples : contraintes de passage (passage en un
point, rflexion...), recherche de modes de propagation
spcifiques
A2A19A47A78A893me tape : Parcours optimis du graphe
orientR12A1A2A3A4A5R13R14R34R35R45Soutenance de thse | Adrien
FERRAND | 23Application de lalgorithme GRTTObjectif : Valider les
rsultats obtenus (rayons, front donde) avec lalgorithme GRTT
Mthode : Comparaison des fronts par le GRTT et sous
CIVA/AthenaPlusieurs ondes, gomtries daffouillementPartie IPartie
IIPartie IIIPartie IVDveloppement dun algorithme de trac de
rayons1)2)3)4)Bonne concordance des fronts GRTT et CIVA/Athena
Premier cas : Front de londe L dans lombre de
laffouillementHypothse : diffraction de londe rfracte sur les bords
courbes de laffouillement
3040506070800-5-10Soutenance de thse | Adrien FERRAND |
24Deuxime cas : Front de londe T dans la pice laplomb du capteur
rcepteurHypothse : rflexion non critique avec conversion de mode
L->T sur la surface de la pice du champ diffract par
laffouillement
Application de lalgorithme GRTTPartie IPartie IIPartie IIIPartie
IVDveloppement dun algorithme de trac de rayons1)2)3)4)Bonne
concordance des fronts GRTT et CIVA/Athena
304050607080901000-5-10-15-20-25
9010095850-5LTSimulation du parcours et du front de londe de
tteFront de londe de tteRayon rasantDiffraction sur la partie
courbeRfraction non critiqueApplication du GRTT sur le front de
londe de tte reue prs du rcepteurComparaison des fronts calculs par
le GRTT et par simulation lments finisPartie IPartie IIPartie
IIIPartie IVDveloppement dun algorithme de trac de
rayons1)2)3)4)Soutenance de thse | Adrien FERRAND | 25Validation de
lhypothse sur la propagation de londe de tte : propagation
principalement dans le volume et diffraction sur les irrgularits
surfaciquesBonne concordance des fronts : Validation de lalgorithme
GRTT
0-5-10-15-20-2530405060708090100
8590951001050-5Modles rayon pour le calcul en amplitude de londe
de tteContextePartie IPartie IIPartie IIIPartie IVConclusionT_tho =
24 min26Soutenance de thse | Adrien FERRAND | 27Rappel : Principe
de calcul du signal de londe de tteObjectif : Calculer la rponse 2D
de londe de tte (hypothse ligne source monochromatique)1) Trajet
rayon dtermin par le GRTT entre les points source et observation2)
Dtection des interactions entre londe et la surface le long du
trajet01- Rayon rampant sur irrgularit cylindrique- Rayon
rasantModles rayon dvelopps :Partie IPartie IIPartie IIIPartie
IVModles rayon pour le calcul en amplitude de londe de
tte1)2)3)4)Fin slide : transition vers cas acoustique27Principe du
rayon rampantPartie IPartie IIPartie IIIPartie IVModles rayon pour
le calcul en amplitude de londe de
tteSQP1P2aEchantillonSurfaceOmbre gomtriqueFrontire
ombre/lumire1)2)3)4)
Modle de lAcoustique GomtriqueMilieu videMilieu fluide
Modle de lAcoustique Gomtrique
Modle de lAcoustique GomtriqueFrontire ombre/lumire
Frontire ombre/lumireModle de lAcoustique GomtriqueModle GTD du
rayon rampant
Modle de lAcoustique GomtriqueModle GTD du rayon rampantFrontire
ombre/lumireDivergence
Modle de lAcoustique GomtriqueModle GTD du rayon rampantFrontire
ombre/lumire
Frontire ombre/lumireModle GTD du rayon rampant
Frontire ombre/lumireModle GTD du rayon rampantDveloppement +
application dun premier modle GTD de rayon rampantCas acoustique
(milieux fluides)Soutenance de thse | Adrien FERRAND | 28Milieu
fluide 1Milieu fluide 2Soutenance de thse | Adrien FERRAND |
29Dmarche en modlisationProposition de deux modles de calcul du
champ le long du rayon rampantModle SOV en champ lointainModle GTD
asymptotique du rayon rampantSlection du meilleur modleCritres :
compatibilit approche rayon, simplicit et prcisionModle de rayon
rampant en milieu lastiquePartie IPartie IIPartie IIIPartie
IVModles rayon pour le calcul en amplitude de londe de
tteSQP1P2aEchantillonSurfaceOmbre gomtriqueFrontire
ombre/lumire1)2)3)4)Commencer en disant quon trouve le rayon
rampant pour les irrgularits donnes dans le slide29Soutenance de
thse | Adrien FERRAND | 30Expression exacte de la diffraction dune
onde plane sur cavit cylindrique en milieu lastiqueMthode SOV en
milieu lastique
Modle de rayon rampant sur cavit cylindrique en milieu
lastique
Cavit cylindrique
Partie IPartie IIPartie IIIPartie IVModles rayon pour le calcul
en amplitude de londe de tte
Brind, R. J. et al. Wave Motion, vol. 6, no. 1 (1984):
41-60.1)2)3)4)+--Soutenance de thse | Adrien FERRAND | 31Champ
calcul : champ gomtrique + ondes rampantesModle de rayon rampant
sur cavit cylindrique en milieu lastiqueChamp incident sur le
cylindreChamp mis en direction du point dobservation Interaction
avec le cylindre
Cylindre diffractant
Partie IPartie IIPartie IIIPartie IVModles rayon pour le calcul
en amplitude de londe de tte
1)2)3)4)Soutenance de thse | Adrien FERRAND | 32Second modle :
modle GTD asymptotique du rayon rampantPrincipe : Extraction
contribution des rayons rampants depuis formulation exacte SOVModle
de rayon rampant sur cavit cylindrique en milieu lastiqueChamp
incident sur le cylindreChamp mis en direction du point
dobservation Perte amplitude de londe rampanteBrind, R. J. et al.
Wave Motion6.1 (1984): 41-60.SQP1P2EchantillonSurface
Partie IPartie IIPartie IIIPartie IVModles rayon pour le calcul
en amplitude de londe de tte1)2)3)4)Watson, G. N., Proc. R. Soc.,
vol . 95 (1919): 546-563.Soutenance de thse | Adrien FERRAND |
33Comparaison des diffrents modles damplitudeModle de rayon rampant
sur cavit cylindrique en milieu lastiquePartie IPartie IIPartie
IIIPartie IVModles rayon pour le calcul en amplitude de londe de
tte
SOV champ lointainSOV exactSOV exactChamps gomtrique +
rampantChampgomtriqueChamp rampantPnombrePnombreSolution adopte :
Choix du modle SOV champ lointain et drivation en modle rayon
rampantModle SOV champ lointain adapt pour compatibilit approche
rayon et limination de la contribution gomtrique (rflexion
spculaire) 1)2)3)4)tude du modle GTD du rayon rampanttude du modle
SOV champ lointainSoutenance de thse | Adrien FERRAND | 34Rayon
rasant : rayon lanc par un rayon rampant et rasant la surface de
lchantillonModle de rayon rasant en milieu lastiqueRayon
rampantRayon rampantRayon rasantSurfaceP1P2SQRayon rampantRayon
rasantPartie IPartie IIPartie IIIPartie IVModles rayon pour le
calcul en amplitude de londe de tte1)2)3)4)V. Borovikov,
Diffraction by a wedge with curved faces, Akust Zh, vol. 25, no. 6,
1984
Soutenance de thse | Adrien FERRAND | 35Modle de rayon rasant en
milieu lastiquePartie IPartie IIPartie IIIPartie IVModles rayon
pour le calcul en amplitude de londe de tte
Obtention dun modle empirique de rayon rasant lastique
(interface vide/acier)1)2)3)4)Intgration CIVA et Validation du
modle de simulation de londe de tteContextePartie IPartie IIPartie
IIIPartie IVConclusionT_tho = 34 min36Soutenance de thse | Adrien
FERRAND | 37Prcdemment prsent : trac de rayon GRTT + modles
damplitude pour onde de tte entre deux points
Module CIVA Simulation dinspectionSimulation des reprsentations
chographiques dune inspection TOFD
ObjectifsSimulation du signal de londe de tte sur interface
irrgulire dans CIVA
AvantagesSimulation inspection TOFD complte prenant compte des
effets des irrgularitsComparaison avec rsultats de simulation
numrique/exprimentauxValidations (thoriques et exprimentales)
possibles du modleObjectif et principe de lintgration du modle dans
CIVAPartie IPartie IIPartie IIIPartie IV1)2)3)Intgration CIVA et
Validation du modle de simulation de londe de tteSoutenance de thse
| Adrien FERRAND | 38Objectif et principe de lintgration du modle
dans CIVAObjectif : Calculer la rponse temporelle 2D de londe de
tte (signal multi-frquentiel)Hypothse : Sources tendues (pastilles
mettrice & rceptrice)1) Discrtisation des surfaces mettrice et
rceptrices3) Boucle en frquence et sommation sur les surfaces
mettrice et rceptrice
0Pastille mettricePastille rceptrice
Calcul du trajet de londe de tte, dtermination des interactions
trajet/surfaceApplication des modles rayon damplitude chaque
interactionPartie IPartie IIPartie IIIPartie IVIntgration CIVA et
Validation du modle de simulation de londe de tte1)2)3)Partie
IIPartie IIIPrincipe : comparaison des signaux donde de tte
simulssous CIVA + modle intgr (CIVA/GRTT) Validations thoriques du
modleComparaison : Temps de vol et Amplitude de londe de tte
reuesous CIVA/Athena (lments finis)Deux types de configuration
:Partie IPartie IIPartie IIIPartie IVIntgration CIVA et Validation
du modle de simulation de londe de tte1)2)3)
Soutenance de thse | Adrien FERRAND | 39Soutenance de thse |
Adrien FERRAND | 40Validations thoriques du modle
SurfaceExcellente concordance des temps de vol de londe de
ttePartie IPartie IIPartie IIIPartie IVIntgration CIVA et
Validation du modle de simulation de londe de tte1)2)3)Bien dire
CIVA avant GRTT : tps vol de londe se propageant intgralement en
surface40Soutenance de thse | Adrien FERRAND | 41Validations
thoriques du modle
SurfaceExcellente concordance des temps de vol de londe de
ttePartie IPartie IIPartie IIIPartie IVIntgration CIVA et
Validation du modle de simulation de londe de tte1)2)3)Validation
des temps de vol du modle sur toutes les configurations testes
Validations thoriques du modleSurfacePartie IPartie IIPartie
IIIPartie IVIntgration CIVA et Validation du modle de simulation de
londe de tte1)2)3)Soutenance de thse | Adrien FERRAND | 42 Petites
irrgularitsFaible ka : annulation du modle SOV, alors que OT
converge vers amplitude plane (Cerveny)Grand ka : bien dire que
erreur est due au champ proche, pas au ka (ka>100 ici)42
Soutenance de thse | Adrien FERRAND | 43Partie IPartie IIPartie
IIIPartie IV1)2)3)4)Validation du modle de simulation de londe de
tte sur interface irrgulireValidations thoriques du
modleSurfaceValidation en amplitude sur cylindre +
affouillement43Soutenance de thse | Adrien FERRAND | 44Validation
exprimentale du modlePrincipe : comparaison du signal donde de
ttesimul sous CIVA/GRTTexprimentalPartie IPartie IIPartie IIIPartie
IVValidation du modle de simulation de londe de tte sur interface
irrgulire1)2)3)
Soutenance de thse | Adrien FERRAND | 45B-scan
exprimentalValidation exprimentale du modlePartie IPartie IIPartie
IIIPartie IVValidation du modle de simulation de londe de tte sur
interface irrgulire
1)2)3)
Onde de tteRflexion sur le fond de la piceA-scan exprimental et
A-scan simul CIVA/GRTTExcellente concordance entre CIVA/GRTT et
lacquisition exprimentaleComparaison des signaux simu/exp
(talonnage sur trou cylindrique diamtre 4mm)
:ExprienceSimulation45Soutenance de thse | Adrien FERRAND |
46Approche en modlisation de la propagation de londe de tte sur
gomtrie irrgulireMcanisme de propagation : implique diffractions
volumiques de londe sur les irrgularitsApproche rayon : calcul du
trajet & interactions, application de modles rayon
damplitude
Dveloppement dun algorithme gnrique de trac de rayons
(GRTT)Trajet de toute onde dans une pice irrgulire : innovant et
grande latitude de calculAlgorithme valid et confirmation du
mcanisme de propagation de londe de tte
Modles rayon pour le calcul en amplitude de londe de
tteDiffraction sur interface courbe : modle du rayon rampant
lastique (SOV champ lointain) validDiffraction sur affouillement :
modle empirique de rayon rasant
Intgration CIVA et Validation du modle de simulation de londe de
ttePrise en compte de leffet de la surface sur londe de tte en
simulation TOFDValidations thoriques et exprimentale (cylindre +
affouillement) concluantesConclusionsConclusions &
Perspectives46Soutenance de thse | Adrien FERRAND |
47PerspectivesConclusions & Perspectives47BrevetMthode
algorithmique de trac de rayons pour la simulation de linspection
ultrasonore dun composant surface irrgulire et contenant des dfauts
de structure, dpt INPI, aot 2013
Articles comit de lectureModeling of ray paths of head waves on
irregular interfaces in TOFD inspection for NDE, Ultrasonics,
2013,Modeling of waves propagation on irregular surfaces using ray
tracing and GTD approaches: Application to head waves simulation in
TOFD inspections for NDT, J. Phys. Conf. Ser., 2013Article JASA
prvu sur la simulation en amplitude des ondes de tte
ConfrencesModeling of ray paths of head waves on irregular
interfaces in TOFD inspection for NDT, GDR Ultrasons 2012Modeling
of waves propagation on irregular surfaces using ray tracing and
GTD approaches: application to head waves simulation in TOFD
inspections for NDT, AFPAC 2013Modlisation de la propagation des
ondes de tte ultrasonores sur des gomtries irrgulires en inspection
TOFD, JAPSUS 2013
Je vous remercie pour votre attention !CommunicationsT tho = 46
min48Soutenance de thse | Adrien FERRAND | 49Interaction entre
londe de tte et les dfauts de la piceAnnexes
Prise en compte des dfauts dans lalgorithme GRTT (Matlab) :
Trajet de londe de tte le long dun affouillement comprenant un
dfaut dbouchant dans lombre Soutenance de thse | Adrien FERRAND |
50Vitesse des ondes rampantes
Trou gnratrice
Onde rampante (dans les 2 sens)Onde rflchie
Uberall, H., Phys Acoust., vol. 10, 1973Trou gnratrice
Onde rampanteOnde rflchie
AnnexesSoutenance de thse | Adrien FERRAND | 51Vitesse des ondes
rampantesAnnexesVitesse de phase des ondes rampantes sur cylindre
vide en milieu lastique (modle asymptotique ) :
Izbicki, J. L., Wave Motion., vol. 28, 1998, p. 227-239