Modélisation par une méthode d'homogénéisation de la propagation ultrasonore dans les composites multicouches : application à la simulation du contrôle non destructif

par Sébastien Deydier

Thèse de doctorat en Physique. Acoustique

Sous la direction de Daniel Royer.

Soutenue en 2006

à Paris 7 .

  • Titre traduit

    Modeling of the ultrasonic propagation into carbon-fiber-reinforced epoxy composites, using a ray theory based homogenization method


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  • Résumé

    La simulation du CND par ultrasons présente un intérêt majeur pour l'industrie aéronautique : elle permet d'étudier la contrôlabilité des pièces à produire, optimiser les procédures de contrôle établies et constitue un outil pertinent d'analyse des données acquises. Cette thèse traite de la modélisation de la propagation ultrasonore dans les pièces composites stratifiées de type carbone-époxyde, dont l'épaisseur et la complexité géométrique vont croissant. Nous proposons, dans une optique de calcul de champ efficace, une approche par homogénéisation des multicouches couplée avec le modèle des pinceaux permettant de calculer le champ ultrasonore propagé. La méthode d'homogénéisation développée est basée sur le suivi du cheminement de l'énergie au sein d'un motif composite répété, ceci nous donnant accès à une direction énergétique équivalente au sein d'un milieu homogène supposé équivalent au stratifié. L'emploi d'un ensemble de ces directions d'énergie nous permet ensuite de construire géométriquement une surface des lenteurs associée au milieu homogénéisé. Une procédure d'identification des constantes élastiques est finalement appliquée qui nous conduit à la caractérisation du milieu homogénéisé, et le calcul dune fonction de transmission nous assure la restitution des pertes d'énergie dues aux réfractions successives au sein du multicouche. La méthode est en dernier lieu validée par le biais de comparaisons entre des champs acquis et simulés (avec homogénéisation) : transmis à travers une pièce composite complexe d'épaisseur évolutive, ou en émission-réception après interaction avec un défaut type.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (149 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 77 réf.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris Diderot - Paris 7. Service commun de la documentation. Bibliothèque Universitaire des Grands Moulins.
  • PEB soumis à condition
  • Cote : TS (2006) 215
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