Contrôle Non Destructif (cnd) Étude Et Modélisation D’un Capteur Inductif À Courants De Foucault

Résumé: Le contrôle non destructif (CND), ou essai (évaluation) non destructif (END) est un domaine interdisciplinaire, utilisé dans des contextes industriels, qui vise à diagnostiquer l’état d’intégrité ou de santé d’une pièce, d’un composant ou d’une structure industrielle sans qu’il en résulte une altération préjudiciable à leurs utilisations ultérieures. Le nombre des méthodes CND/END est important et ne cesse de croître. La technique CND-CF est l’une des techniques les plus utilisées pour son efficacité, sa simplicité de mise en oeuvre. Ce travail comprend deux parties, la première donne un aperçu général sur les différentes techniques de CND ainsi qu’un état de l’art sur les capteurs inductifs utilisés en CND-CF, les équations qui régissent ce contrôle et les différentes formulations en potentiels permettant de résoudre les problèmes magnétodynamiques. Quant à la seconde partie, elle traite de la modélisation et de la validation par la méthode des éléments finis pour différentes configurations de contrôle non destructif par courants de Foucault.  Le premier volet de cette dernière partie, aborde l’utilisation de la méthode des éléments finis, sous le logiciel COMSOL Multiphysics, pour la modélisation tridimensionnelle (3D) d’un système de contrôle non destructif par courants de Foucault (CND-CF) en mode absolu, cette modélisation vise d’une part à déterminer l’interaction entre le capteur et la pièce à inspecter a travers le calcul de l’impédance d’un capteur à courants de Foucault pour des défauts manque de matière. C’est dans ce conteste qu’un model s’appuyant sur la discrétisation des équations de Maxwell en régime magnétodynamique a été développé puis une validation de ce modèle a été effectuée en comparant les résultats obtenus à ceux des données expérimentales sur différents benchmarks et résultats de la littérature dans ce domaine, et d’autre part mettre en relief l’effet des matériaux polluants conducteurs lorsqu’ils occupent le volume des fissures. Ce modèle a été par la suite enrichi par une étude comparative de la sensibilité de la réponse capteur à CF pour les différents paramètres influant sur ce signal, tels que les grandeurs géométriques de la fissure, le lift-off et la fréquence, pour un défaut manque de matière et un défaut pollué par un matériau conducteur.  Le deuxième volet concerne le CND-CF dans le domaine aéronautique de l’inspection de structures rivetées pour détecter d’éventuels défauts qui peuvent se créer au pied ou sous la tête de rivet et se propager compte tenu des grandes contraintes mécaniques qui s’exercent sur celles-ci. C’est dans ce contexte qu’un model tridimensionnelle (3D) d’une structure rivetée de trois couches d’aluminium a été élaboré, avec la prise en considération du matériau du rivet, pour se rapproché du cas réel du contrôle. Le contrôle est assuré par un capteur muni d’un noyau en ferrite. En effet, un ensemble de tests avec des emplacements alternés des défauts sur les trois couches et des défauts de longueurs différentes: inferieure, égale, supérieure et largement supérieure au diamètre du rivet. Enfin, un test pour montrer l’effet du rivet adjacent a été introduit en évidence

Publié dans la revue: