Etude et modélisation de capteurs destinés au contrôle non destructif par courants de Foucault PDF Download
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Author: Mohamed Bensetti
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Category :
Languages : fr
Pages : 127
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Book Description
CE TRAVAL DE THESE ABORDE DES PROBLEMATIQUES LIEES AU CONTROLE NON DESTRUCTIF (CND) PAR COURANTS DE FOUCAULT, IL EST DECOMPOSE EN TROIS GRANDES PARTIES. LA PREMIERE A ETE CONSACREE A LAMISE EN ŒUVRE DE METHODES D'INVERSION POUR L'ESTIMATION DES PARAMETRES PHYSIQUES ET GEOMETRIQUES DE CIBLES. POUR CE FAIT, NOUS NOUS SOMMES INTERESSES AUX MODELES INVERSES A BASE DE RESEAUX DE NEURONES. DANS CE CONTEXTE DEUX APPLICATIONS ONT ETE ETUDIEES. LES MICRO-BOBINES SONT DEDIEES A PLUSIEURS APPUCATIONS TELLES QUE RADIO FREQUENCE (RF), RESONANCE MAGNETIQUE NUCLEAIRE (RMN), CONTROLE NON DESTRUCTIF (CND). SELON L'APPLICATION, CES MICRO-BOBINES PEUVENT ËTRE UTILISEES EN HAUTE FREQUENCE (HF). EFFECTIVEMENT, LA REPONSE EN HF EST DIFFERENTE DE CELLE EN BF A CAUSE DES EFFETS DE PEAU ET DE PROXIMITE QUI INFLUENT SUR LES PARAMETRES ELECTRIQUES DE LA MICRO-BOBINE. LA RESISTANCE ET L'INDUCTANCE DEPENDENT DE LA FREQUENCE ET LA CAPACITE DE PARASITE NE PEUT ETRE NEGLIGEE. LA SECONDE PARTIE EST CONSACREE A LA MISE EN ŒUVRE D'UNE METHODE ORIGINAL EN COMBINANT ENTRE UNE ANALYSE MAGNETODYNAMIQUE ET UNE ANALYSE ELECTROSTATIQUE POUR LA DETERMINATION DES PARAMETRES ELECTRIQUES DU SCHEMA EQUIVALENT. LE DERNIER ASPECT ABORDE A ETE CONSACRE A L'ELABORATION D'UNE APPROCHE HYBRIDE ASSOSIANT LA METHODE DES ELEMENTS FINIS ET LA METHODE DES INTEGRALES DE FRONTIERES (MIF) POUR CALCULER LA REPONSE DU CAPTEUR EN PRESENCE DE FISSURES. DEUX TYPES DE VALIDATIONS ONT ETE REALISES DANS CE TRAVAIL, UNE COMPARAISON DES RESULTATS OBTENUS PAR LA METHODE DES ELMENTS FINIS AVEC DES RESULTATS FOURNIS PAR LE CEA (LOGICIEL CIVA) ET UNE VALIDATION DE LA METHODE HYBRIDE EN UTILISANT UN DISPOSITIF DE MESURE AU LABORATOIRE.
Author: Mohamed Bensetti
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Languages : fr
Pages : 127
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CE TRAVAL DE THESE ABORDE DES PROBLEMATIQUES LIEES AU CONTROLE NON DESTRUCTIF (CND) PAR COURANTS DE FOUCAULT, IL EST DECOMPOSE EN TROIS GRANDES PARTIES. LA PREMIERE A ETE CONSACREE A LAMISE EN ŒUVRE DE METHODES D'INVERSION POUR L'ESTIMATION DES PARAMETRES PHYSIQUES ET GEOMETRIQUES DE CIBLES. POUR CE FAIT, NOUS NOUS SOMMES INTERESSES AUX MODELES INVERSES A BASE DE RESEAUX DE NEURONES. DANS CE CONTEXTE DEUX APPLICATIONS ONT ETE ETUDIEES. LES MICRO-BOBINES SONT DEDIEES A PLUSIEURS APPUCATIONS TELLES QUE RADIO FREQUENCE (RF), RESONANCE MAGNETIQUE NUCLEAIRE (RMN), CONTROLE NON DESTRUCTIF (CND). SELON L'APPLICATION, CES MICRO-BOBINES PEUVENT ËTRE UTILISEES EN HAUTE FREQUENCE (HF). EFFECTIVEMENT, LA REPONSE EN HF EST DIFFERENTE DE CELLE EN BF A CAUSE DES EFFETS DE PEAU ET DE PROXIMITE QUI INFLUENT SUR LES PARAMETRES ELECTRIQUES DE LA MICRO-BOBINE. LA RESISTANCE ET L'INDUCTANCE DEPENDENT DE LA FREQUENCE ET LA CAPACITE DE PARASITE NE PEUT ETRE NEGLIGEE. LA SECONDE PARTIE EST CONSACREE A LA MISE EN ŒUVRE D'UNE METHODE ORIGINAL EN COMBINANT ENTRE UNE ANALYSE MAGNETODYNAMIQUE ET UNE ANALYSE ELECTROSTATIQUE POUR LA DETERMINATION DES PARAMETRES ELECTRIQUES DU SCHEMA EQUIVALENT. LE DERNIER ASPECT ABORDE A ETE CONSACRE A L'ELABORATION D'UNE APPROCHE HYBRIDE ASSOSIANT LA METHODE DES ELEMENTS FINIS ET LA METHODE DES INTEGRALES DE FRONTIERES (MIF) POUR CALCULER LA REPONSE DU CAPTEUR EN PRESENCE DE FISSURES. DEUX TYPES DE VALIDATIONS ONT ETE REALISES DANS CE TRAVAIL, UNE COMPARAISON DES RESULTATS OBTENUS PAR LA METHODE DES ELMENTS FINIS AVEC DES RESULTATS FOURNIS PAR LE CEA (LOGICIEL CIVA) ET UNE VALIDATION DE LA METHODE HYBRIDE EN UTILISANT UN DISPOSITIF DE MESURE AU LABORATOIRE.
Author: Nicolas Liébeaux
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Languages : fr
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Book Description
Cette thèse est consacrée à la modélisation de l'interaction électromagnétique capteur/cibles dans le contexte du Contrôle Non Destructif (CND) par courants de Foucault. Le problème de la modélisation de ces phénomènes se pose de façon systématique. Parmi les différents outils pour y remédier, la modélisation numérique, comme les techniques Eléments Finis (EF), est certainement la plus polyvalente. Mais les logiciels EF ne sont pas exempts de reproches: la description de la géométrie est longue et fastidieuse, les temps de calcul parfois rédhibitoires. L'objet de ce manuscrit est donc de présenter une modélisation originale et générique: la modélisation des sources ponctuelles réparties (MSPR). Elle se fonde sur une distribution spatiale de sources ponctuelles placées sur les surfaces actives du capteur, surfaces émettrices de flux. Le premier chapitre passe en revue les différents outils de modélisation disponibles, lorsque l'on souhaite étudier une géométrie particulière dans le cadre du CND. Le second chapitre pose les bases théoriques de la méthode des sources réparties, en étudiant le cas de capteurs placés uniquement en espace libre. Le troisième chapitre étudie des configurations adaptés aux CND : un capteur est placé face à une cible plane magnétique parfaite, puis parfaitement conductrice, et enfin quelconque. Le quatrième et dernier chapitre présente des résultats expérimentaux qui permettent de confronter la MSPR à quelques cas pratiques.
Author: Abdelhalim Zaoui
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Languages : fr
Pages : 108
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Le contrôle non destructif par courants de Foucault est largement utilisé pour l’inspection des matériaux conducteurs. L’utilisation d’une matrice de capteurs assure le contrôle de grandes surfaces tout en minimisant les bruits dus au déplacement du capteur. D’autre part la miniaturisation des capteurs assure une bonne résolution spatiale. Dans le cas d’un fonctionnement en échantillonné, les techniques de modélisation sont les mêmes que celles utilisées pour un système mono capteur. Cependant, le fonctionnent en simultané des capteurs, bien qu’il garantisse un temps de réponse réduit, nécessite la mise en œuvre de nouvelles techniques de modélisation. Dans cette thèse, les techniques de modélisation du système mono capteur sont exploitées en vue de les généraliser au cas d’une configuration matricielle. Le principe de superposition est appliqué aux résultats de calcul par éléments finis 2D obtenus pour le cas du système mono capteur. La distribution tridimensionnelle du champ électromagnétique source est ainsi rapidement reconstituée. Une technique de perturbation est ensuite utilisée pour le calcul du champ de réaction. Cette dernière, en réduisant le domaine de calcul 3D au voisinage de la fissure, apporte un gain en temps de calcul et espace mémoire. Dans le but d’avoir un modèle rapide adapté à l’inversion itérative, le modèle de la fissure idéale basée sur les dyades de Green est généralisé au cas de la matrice de capteurs. Enfin, une inversion itérative par algorithmes génétiques est appliquée pour la reconstitution de la géométrie du défaut. Les modèles proposés sont validés par des calculs éléments finis 3D et par des mesures expérimentales
Author: Mustapha Hatti
Publisher: Springer Nature
ISBN: 3031606299
Category :
Languages : en
Pages : 517
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Author: Hassan Mansir
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 147
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CAS DU CONTROLE PAR COURANTS DE FOUCAULT. RECHERCHE D'UN MODELE MATHEMATIQUE POUR DES PIECES PLANES ET DES PIECES CYLINDRIQUES. CONSEQUENCES POUR LE DIMENSIONNEMENT DES DEFAUTS ET L'OPTIMISATION DES CAPTEURS
Author: Nicolas Liebeaux
Publisher: Editions Universitaires Europeennes
ISBN: 9786131503979
Category :
Languages : fr
Pages : 0
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Book Description
Cette thèse est consacrée à la modélisation de l'interaction électromagnétique capteur/cibles dans le contexte du Contrôle Non Destructif par courants de Foucault. Le problème de la modélisation de ces phénomènes se pose de façon systématique. Parmi les différents outils disponibles, la modélisation numérique, comme les techniques Eléments Finis, est certainement la plus polyvalente. Mais les logiciels EF ne sont pas exempts de reproches. Ce manuscrit présente une modélisation originale et générique, la modélisation des sources ponctuelles réparties (MSPR). Elle se fonde sur une distribution spatiale de sources ponctuelles placées sur les surfaces actives du capteur, surfaces émettrices de flux. Le premier chapitre passe en revue les différents outils de modélisation disponibles, lorsque l'on souhaite étudier une géométrie particulière dans le cadre du CND. Le second chapitre pose les bases théoriques de la méthode des sources réparties en espace libre. Le troisième chapitre étudie des configurations adaptés au CND. Le quatrième et dernier chapitre présente des résultats expérimentaux qui permettent de confronter la MSPR à quelques cas pratiques.
Author: Rimond Hamia
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Languages : fr
Pages : 0
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Book Description
Ces dernières années, les performances des capteurs magnétiques à haute sensibilité ont considérablement évoluées. Grâce à leurs performances intrinsèques (sensibilité, bruit, bande passante, dynamique ...) ces capteurs offrent de nouvelles perspectives pour le développement des systèmes de Contrôle Non Destructif par Courant de Foucault. Une partie importante de ce mémoire vise à étudier, analyser et améliorer les performances des systèmes de CND par CF utilisant des magnétomètres à base de GMR et développés au sein de l'equipe Electronique. Les performances ont été étudiées et analysées en détail vis-à-vis des différents paramètres du système de détection. Un modèle numérique 3-D basé sur la méthode des éléments finis a été utilisé afin de réaliser cette étude. Les résultats des simulations ont conduit à l'amélioration de certains paramètres du système de détection, comme le RSB, la résolution spatiale et la fréquence d'excitation. Les systèmes développés possèdent d'excellentes performances (notamment un bon RSB et une grande dynamique de mesure) et offrent la capacité de détecter des défauts enfouis à grande profondeur. Une autre partie importante de mes travaux a été consacrée à la détection de défauts orientés. Une méthode d'excitation originale reposant sur le principe d'un champ magnétique tournant a été développée. Elle consiste à utiliser deux inducteurs filaires perpendiculaires parcourus par des courants alternatifs dont les amplitudes sont modulées de façon adéquate afin de créer des courants induits d'orientation ajustable dans les zones inspectées. Les résultats montrent que le système est capable de qualifier simplement l'orientation du défaut détecté en analysant le champ magnétique induit dans la pièce testée à l'aide de classiques courbes de Lissajous.
Author: Frédéric Thollon
Publisher:
ISBN:
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Languages : fr
Pages : 167
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Book Description
Les exigences au niveau de la qualité et en matière de sécurité deviennent de plus en plus contraignantes dans l'activité industrielle et expliquent l'importance croissante du contrôle non destructif. Parmi les méthodes utilisées, les courants de Foucault sont appeles a occuper une place de plus en plus grande. Mais l'augmentation des exigences met en défaut les méthodes de développement classique. En s'appuyant sur le contrôle des assemblages rivetes des voilures d'avions, ce travail a pour but de mettre en place de nouvelles méthodes permettant d'augmenter les performances des dispositifs a courants de foucault. Pour cela, il est avant tout nécessaire d'avoir une connaissance aussi complète que possible du phénomène physique en utilisant les outils de modélisation 2d et 3d par éléments finis. Les possibilités d'utilisation et les limitations des logiciels mis en ouvre dans cette étude sont tout d'abord évaluées. La mise au point d'une méthode de détection par courants de Foucault pulses est ensuite présentée. Apres une caractérisation de ceux-ci sur des critères énergétiques, les différents éléments du dispositif sont optimises (dimension du bobinage, position des éléments de mesure, spectre du signal d'excitation). Les performances du capteur sont évaluées expérimentalement a chaque étape pour valider les résultats fournis par la modélisation. La méthode précédente est lourde a mettre en ouvre. L'introduction d'une méthode automatique d'optimisation utilisant un algorithme génétique permet d'alléger considérablement le travail de conception. L'ensemble de ces outils a permis de concevoir des capteurs plus performants que ceux existants
Author: Audrey Vigneron
Publisher:
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Category :
Languages : fr
Pages : 213
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Book Description
Cette thèse s'inscrit dans le contexte de la simulation numérique pour le contrôle non destructif (CND) par courants de Foucault et concerne le calcul des champs électromagnétiques induits par un capteur émetteur dans une pièce saine. Ce calcul constitue la première étape de la modélisation complète d'un procédé de contrôle dans la plateforme logicielle CIVA développée au CEA LIST. Aujourd'hui les modèles intégrés dans CIVA sont restreints à des pièces de géométrie canonique (calcul modal) ou axisymétriques. La demande de configurations plus diverses et complexes nécessite l'introduction de nouveaux outils numériques de modélisation. En pratique les capteurs peuvent être constitués d'éléments aux propriétés physiques et aux formes variées. Quant aux pièces à contrôler, elles sont conductrices et peuvent contenir des éléments diélectriques ou magnétiques. Du fait des différents matériaux présents dans une même configuration, différents régimes de modélisation (statique, quasi-statique, voire dynamique) peuvent cohabiter. Sous l'hypothèse de travail de milieux à propriétés linéaires, isotropes et homogènes par morceaux, l'approche par équations intégrales de surface (SIE) permet de ramener le problème volumique à un problème surfacique équivalent. Cependant les formulations SIE usuelles pour le problème de Maxwell souffrent en général d'un problème de robustesse numérique pour certains cas asymptotiques, en particulier à basse fréquence. L'objectif de cette étude est de déterminer une version stable pour une gamme de paramètres physique typique du CND. C'est dans ce cadre qu’un schéma itératif par blocs basé sur une décomposition liée à la physique du problème est proposé. Ce schéma est précis et bien conditionné pour le calcul des champs primaires. Une étude asymptotique du problème intégral de Maxwell est de plus effectuée. Celle-ci permet de formuler le problème intégral de l'approximation courants de Foucault comme une forme asymptotique de celui de Maxwell.
Author: Minh-Quang Lê
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 191
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Book Description
Cette thèse est consacrée a l'étude et a la réalisation d'un système de contrôle non destructif par capteurs electromagnetiques. Les capteurs étudies appartiennent a la famille des capteurs magnétiques ou a courants de foucault. Ce mémoire comprend trois étapes principales: la conception des capteurs, leur modélisation et la résolution du problème inverse pour l'estimation des paramètres recherches. Le principe de fonctionnement de ces capteurs, ainsi que quelques generalites sur cette technique de contrôle non destructif sont présentes au chapitre 1. Ensuite, le chapitre 2 aborde le problème de l'optimisation de la géométrie du capteur afin d'augmenter son efficacité de détection. Deux structures différentes y sont proposées. Les simulations par éléments finis et les essais expérimentaux ont montre que ces structures sont intéressantes par rapport a certaines structures existantes. Afin d'approfondir l'étude des structures proposées et l'exploitation des données, la modélisation des capteurs est indispensable et elle constitue l'objectif du troisième chapitre. La première partie de ce chapitre traite la modélisation analytique, laquelle est fondée entièrement sur la théorie de l'electromagnetisme. L'approche comportementale de la modélisation est traitée au cours de la deuxième partie. Ce type de modélisation est utilisée quand on veut obtenir rapidement un modèle pour une configuration donnée. Pour ce faire, nous avons utilise des modèles polynomiaux ou des réseaux de neurones. La bonne adéquation avec les données expérimentales a valide les modèles obtenus. Le quatrième chapitre aborde l'exploitation des signaux capteur permettant de retrouver les paramètres influents. Nous avons illustre ce problème par deux exemples de contrôles industriels. Le premier exemple est la mesure simultanée de la conductivité électrique et de la perméabilité magnétique d'une cible métallique plane ainsi que de la distance capteur cible. Le deuxième exemple concerne la mesure avec grande précision du diamètre des cylindres d'acier dont les propriétés physiques sont incontrôlables. Pour le premier exemple, nous avons résolu le problème par inversion du modèle de l'interaction capteur cible a l'aide des algorithmes itératifs, tandis que pour le deuxième, un modèle inverse permettant de retrouver directement le paramètre recherche a été utilise
