Développement d'un modèle pour le contrôle non destructif par courants de Foucault de structures rivetées en aéronautique

par Séverine Paillard

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Marc Lambert.


  • Résumé

    Un des enjeux du Contrôle Non Destructif (CND) par Courants de Foucault (CF) dans le domaine aéronautique est l’inspection de structures rivetées pour détecter d’éventuels défauts qui peuvent se créer en pied de rivet. Pour apporter des éléments de réponse à cette problématique, EADS et le CEA LIST ont collaboré dans le cadre de ce travail de thèse avec le soutien de la Région Île-de-France afin de développer un modèle de simulation au sein de la plate-forme logicielle CIVA, adapté à ce type de configuration, pour la mise au point de méthodes de contrôle, leurs optimisations et leurs qualifications. L’approche théorique choisie est le formalisme d’équations intégrales de volume ; une des clés de voûte de cette méthode est l’expression analytique des dyades de Green découlant des équations de Maxwell et leur mise en oeuvre numérique, ce qui permet une grande rapidité de résolution. L’établissement d’un modèle pour le contrôle par courants de Foucault de structures rivetées a nécessité tout d’abord le développement d’un modèle de contrôle d’une structure stratifiée grâce à la mise en place des dyades de Green multi-couches. Ce modèle a été par la suite enrichi d’un point de vue numérique, notamment par la mise en place d’un algorithme itératif adapté à nos configurations de contrôle. Enfin, la prise en compte par le modèle d’un défaut en pied de rivet met en jeu la présence de deux objets de tailles très différentes dans une même configuration. Le modèle a ensuite fait l’objet de validations expérimentales et de comparaisons avec d’autres modèles de simulation (éléments finis, semi-analytique et formulation potentielle) aux différentes étapes clefs de son élaboration.

  • Titre traduit

    Development of a 3-D model for eddy current testing : application to fastened structures in aeronautics


  • Résumé

    One of the Eddy Current Testing issues in aeronautics is the inspection of fastened structures to detect flaws nearby rivets which can grow because of mechanical stress. EADS and the CEA LIST have started a collaborative work with the support of the Île-de-France Region to develop a simulation tool of EC fastened structures testing, integrated to the CIVA platform, aimed at conceiving testing methods, optimizing and qualifying it. The volume integral method using the Green dyadic formalism has been chosen in order to get a fast resolution of Maxwell equations. A first milestone was to build a simulation model of multilayer structures testing, thanks to the use of the multilayer Green dyads. Because of the rivet volume, 60 times bigger than the one of a typical flaw, a large number of discretization cells are needed. Therefore an iterative method has been developed in order to numerically solve large calculation zones. Finally, the flaw response simulation mostly has to cope with a scale issue between the size of the rivet and the one of the flaw, the latter being much smaller in a direction than the former. The whole model has been experimentally validated and compared to other simulation models (finite elements method, semi-analytical model and potential formulation) at the important development steps: multilayer configuration, iteration resolution, and flaw signature.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (VIII-155 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 151-155

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 0g ORSAY(2007)282
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