Traitement du signal adapté au contrôle par ultrasons des matériaux composites

par Armand Oyzel

Thèse de doctorat en Contrôle des systèmes

Sous la direction de Paul Gaillard.


  • Résumé

    Ce travail porte sur l'utilisation du traitement du signal lors du contrôle non destructif par ultrasons des matériaux composites (fibre de verre E et résine époxy). Dans cette étude, il a fallu tenir compte des dispositions industrielles, à savoir la conception et la fabrication des éprouvettes ainsi que du mode d'acquisition des données. Les trois principales familles de défauts retenues sont ; le délaminage, une porosité diffuse et un excès de fibre de verre. Les deux premiers défauts ont été isolés en étudiant les paramètres liés à l'atténuation des ondes ultrasonores dans le matériau. La recherche de paramètres discriminants est faite sans que l'on ne fasse appel aux divers paramètres physiques (épaisseur, vitesse et pourcentage de fibres de verre). Le dernier défaut étudié, excès de fibre de verre, doit être traité seulement après que l'on ait isolé les deux autres familles de défaut. Ce problème consiste à déterminer le pourcentage de fibres de verre correspondant à l'endroit d'acquisition d'un signal ultrasonore. Ce pourcentage peut varier énormément selon l'endroit où l'on se situe sur l'éprouvette. Il s'est alors avéré nécessaire de procéder au contrôle destructif des éprouvettes afin de corréler les paramètres physiques avec les paramètres extraits des représentations temporelles et fréquentielles des signaux ultrasonores. Cette étude a montré qu'il est pratiquement impossible de noter la moindre évolution du taux de fibres de verre à partir des signaux ultrasonores si l'on ne possède pas l'épaisseur exacte à l'endroit d'acquisition d'un signal. A cette fin, une méthode a été développée. Elle permet à partir de plusieurs manipulations par ultrasons, faites avec deux capteurs " semblables ", d'estimer " ponctuellement ", l'épaisseur en n'importe quel point de l'éprouvette.

  • Titre traduit

    Signal processing in ultrasonic non destructive testing of laminated composites materials


  • Résumé

    This work consists in the application of signal processing in non destructive testing of composite materials. Industrial dispositions (conception and fabrication of glass-fibber plates) and data's acquisition mode are important. Moreover, the presence of flaws as delaminage in material is also a real problem. The three principal families of flaws retained are : the delaminage, the porosity and an excess of glass-fibber. The delaminage and the porosity have being isolated in studding attenuation parameters of ultrasonic waves in materials. The search of discriminant parameters is done without physical parameters utilization (thickness, velocity of ultrasounds in material and glass fibber percentage). One precise that the parameters extracted of the power spectral densities are not more interesting and rich in informations than that of ultrasonic signals. The last flaw studied percentage of glass fibber must be treated only after the classification of the two first flaws. The object consists in the determination of the percentage of glass-fibber associated everywhere on the plates at the acquisition places of ultrasonic signals. Naturally, this percentage is not regular on the plates. The destructive testing is one of the finality of this thesis for the purpose of study the correlation between physical parameters and extracted parameters of the ultrasonic signals. It is shown that it is impossible to detect the least evolution of glass-fibber if the plates thickness are unknown. For that, a method, industrially applicable, has being developed. The use of two identical transducers, for ultrasonic manipulations, allows the assessment of thickness everywhere on the plates.

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Informations

  • Détails : 1 vol. [153 p.]
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 36 réf.

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  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 1988 OYZ 103
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  • Disponible pour le PEB
  • Cote : THE 88 OYZ
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