Modélisation de la diffusion 3D d'ondes élastiques par des structures complexes pour le calcul des échos de géométrie. Application à la simulation des CND par ultrasons.

par Samar Chehade

Projet de thèse en Science des Matériaux

Sous la direction de Michel Darmon.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de Electrical,Optical,Bio: PHYSICS_AND_ENGINEERING , en partenariat avec Institut CEA LIST (laboratoire) et de Université Paris-Sud (établissement de préparation de la thèse) depuis le 03-10-2016 .


  • Résumé

    Le sujet de thèse proposé s'inscrit dans le cadre du développement de modèles pour la simulation du contrôle non-destructif (CND) par ultrasons. La thèse vise plus précisément la mise au point, par une méthode de rayons, d'un outil complet de simulation des échos issus de la géométrie (surfaces d'entrée, de fond…) ou des structures internes des pièces inspectées. L'objectif de cette thèse est d'intégrer le phénomène de diffraction par ces éléments de surface (dièdres, surfaces courbes) et les interactions successives (réflexions ou diffractions) à un modèle existant dérivant de l'acoustique géométrique. Une thèse s'achevant propose déjà une théorie « uniforme » de la diffraction qui ajoute, à la modélisation de la réflexion, celle de la diffraction 2D par des arêtes de dièdre à interface solide/vide. La thèse proposée devra aboutir au développement d'une simulation 3D générique d'échos de géométrie : pour cela, des modèles de diffusion par des dièdres 3D et à interface quelconque seront à proposer puis par extension, par des dièdres à faces courbes, des jonctions de dièdre et des diffusions multiples. Les modèles développés seront validés par comparaison à l'expérience ou à d'autres approches numériques.

  • Titre traduit

    Modelling of the 3D scattering of elastic waves by complex structures for specimen echoes calculation. Application to ultrasonic NDT simulation.


  • Résumé

    The proposed thesis falls into the framework of models development for simulation of ultrasonic non-destructive testing (NDT). The thesis specifically aims at developing by the way of a ray method a complete simulation tool of specimen echoes (input, backwall surfaces...) or inner structures of inspected parts. The thesis objective is to integrate the diffraction phenomenon by these surface elements (wedges, curved surfaces) and the successive interactions (reflections or diffractions) to an existing model derived from geometric acoustics. An ending thesis already offers an "uniform" diffraction theory which adds to the reflection modeling that of the 2D diffraction by wedge edges at a solid/void interface. The proposed thesis will lead to the development of a generic 3D simulation of specimen echoes: for that purpose scattering models from 3D wedges at any interface will be proposed and then by extension, models for wedges with curved faces, junctions of wedges and multiple scattering. The developed models will be validated by comparison to experiment or to other numerical approaches.