Contributions à l'étude du contrôle non destructif des matériaux amagnétiques par courants de Foucault à l'aide de capteurs magnétiques

par Laroussi Bettaieb

Thèse de doctorat en Électronique

Sous la direction de Hamid Kokabi.

Soutenue en 2009

à Paris 6 .

mots clés

• Contrôle non destructif (CND)
• Courants de Foucault (CF)
• Méthode de mesure
• Modélisation analytique
• Détection de défaut
• Fatigue
• Problème direct et inverse
• Squid
• Sonde à effet Hall

Résumé

Ce travail de thèse est consacré à l'étude des courants de Foucault dans les applications de Contrôle Non Destructif (CND). L’utilisation des CF est un moyen très fiable, rapide, peu coûteux et particulièrement bien approprié pour tester les structures métalliques largement utilisées dans le domaine de l’aéronautique. Une partie importante de ce mémoire est consacré aux deux principaux aspects du CND par CF: la modélisation et l’instrumentation. Plusieurs méthodes analytiques ont été développées. Sur le plan de l’instrumentation, une optimisation englobant tous les éléments de la chaîne de mesure a été effectuée. Deux capteurs magnétiques ont été utilisés : le SQUID et la sonde à effet Hall. Le premier présente une très grande sensibilité (4,5V/µT); son inconvénient est la distance (12,8mm) qui le sépare de la surface de l’échantillon. Le deuxième est largement moins sensible que le SQUID (5mVµT) ; mais son avantage est sa proximité avec l’échantillon (1mm). Nous avons montré que l’utilisation de la sonde à effet Hall peut être parfois plus intéressante que celle du SQUID. Une autre partie importante est consacrée à l’étude du phénomène de fatigue mécanique. Une méthode analytique originale basée sur le principe de la corrélation entre ce phénomène et les propriétés électriques a été développée. En effet, la fatigue est considérée comme une cause d’augmentation de la résistivité électrique dans la zone endommagée. Nous avons également étudié le problème inverse, c'est-à-dire l’attribution des valeurs de résistivités locales à différents points d’une structure préalablement soumise à une fatigue répartie à partir des valeurs de composantes Bz du champ induit mesurées.

Titre traduit

Contributions to the study of non destructive testing (NDT) of non-magnetic materials by eddy currents using magnetic sensors

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