Dispositifs magnétostrictifs pour l'auscultation des câbles de génie civil

par Jean-Christian Aimé

Thèse de doctorat en Acoustique

Sous la direction de Michel Brissaud.

Soutenue en 2001

à Villeurbanne, INSA .


  • Résumé

    La base de cette étude est la génération, la propagation et la détection d'une impulsion de déplacement créée par effet magnétostrictif dans un câble de génie civil. Les échos consécutifs à l'interaction de l'onde avec d'éventuels défauts sont détéctés par un récepteur magnétostrictif. La mesure des temps de vol de l'onde permet de remonter à la position du défaut. Nous avons été amenés à développer une nouvelle approche de la propagation guidée. Cette nouvelle approche très mathématique nous a permis d'aborder le problème de l'excitation et de la propagation d'une impulsion de déplacement dans un guide d'onde comme un problème spatiotemporel global et non plus comme un problème purement temporel. Après avoir décrit l'étude spatiale nous avons donné, pour la première fois, l'expression analytique de la fonction de transfert de l'actionneur magnétostrictif. Cela a permis de confirmer théoriquement ce que les résultats de l'évaluation expérimentale ont tendance à prouver c'est à dire que les capteurs magnétostriptifs sont des systèmes "large bande" (selon la configuration : approximativement 100 à 200 kHz de bande passante). Cette expression analytique nous a permis de donner la caractérisation complète d'une configuration particulière d'un réseau de transducteurs magnétostriptifs. Nous avons montré ensuite que la large bande passante des capteurs magnétostrictifs en fait des systèmes particulièrement bien adaptés à la technique de compression d'impulsion. Nous avons aussi recherché des méthodes de valorisation de l'information contenue dans les signaux échographiques brut, notamment des méthodes de déconvolutions. Nous avons développé un modèle physique de l'expérience échographique basée sur l'hypothèse de linéarité du système transducteur-câble-transducteur. Cette hypothèse confirmée expérimentalement a permis de modéliser la réponse impulsionnelle, que ce soit dans le cas simple d'une propagation monomodale et celui plus complexe d'une propagation multimodale.

  • Titre traduit

    = Magnetostrictives devices for civil engineering cables inspection


  • Résumé

    This study is based on generation, propagation and detection of a mechanical displacement pulse into a steel cable. The interaction between this magnetostrictively generated pulse wave and the cable defect are measured by a magnetostrictive receiver. We develop a new guided wave propagation approach. This mathematical approach allows a global theoretical description of generation, propagation and defect interaction. After that, we described analytically for the first time the magnetostrictive emitter transfer function. This allows corroborating the experimental results, which is the large bandwidth of this kind of devices. According to the experimental setup the bandwidth varies from 100 kHz to 200 kHz. The analytical expression also consent the description of a multi transducer array. Then we describe the application of correlation techniques m order to improve pulse-echo technique range and resolution.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (190 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p.183-189

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées (Villeurbanne, Rhône). Service Commun de la Documentation Doc'INSA.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : C.83(2581)
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