Thèse soutenue

Caractérisations numérique et expérimentale de défauts structurels dans les rubans supraconducteurs multicouches par thermographie inductive
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Auteur / Autrice : Walid Dirahoui
Direction : Melika HinajeHocine Menana
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Génie électrique
Date : Soutenance le 05/10/2022
Etablissement(s) : Université de Lorraine
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale IAEM Lorraine - Informatique, Automatique, Électronique - Électrotechnique, Mathématiques de Lorraine
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Groupe de recherche en énergie électrique de Nancy (Vandœuvre-lès-Nancy)
Jury : Président / Présidente : Jean-Philippe Lecointe
Examinateurs / Examinatrices : Melika Hinaje, Hocine Menana, Yann Le Bihan, Gérard Berthiau
Rapporteurs / Rapporteuses : Yann Le Bihan, Gérard Berthiau

Résumé

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Les travaux de recherche menés dans le cadre cette thèse concernent la caractérisation de défauts structurels, à température ambiante, dans les rubans supraconducteurs de deuxième génération, dans une démarche contrôle de qualité et de fiabilité. Dans un premier temps, une modélisation magnétothermique bidimensionnel a été développée pour étudier la possibilité d'appliquer le contrôle par thermographie inductive sur les rubans SHT-2G. Par la suite, un banc expérimental est confectionné pour le contrôle des défauts structurels dans les rubans SHT-2G où un inducteur tournant a été préféré aux inducteurs alimentés par des courants afin d'éviter la perturbation thermique générées par ces derniers. Les mesures expérimentales sont soutenues par une modélisation tridimensionnelle à la fois pour des fins de validation mais aussi pour simuler des situations qui ne peuvent pas être reproduites expérimentalement. Le calcul des courants induits dans le ruban SHT-2G, est basé sur une formulation intégro-différentielle en termes de potentiel vecteur électrique, tandis que le champ magnétique source, créé par les aimants tournants, est calculé en utilisant le modèle de charges magnétiques surfaciques. Un modèle thermique, basé sur la méthode des différences finies, est associé au modèle électromagnétique pour le calcul de la température à la surface des échantillons inspectés. Plusieurs types de défauts sont caractérisés numériquement et expérimentalement. Enfin, une évaluation des contraintes mécaniques, générées par la rotation de la roue aimantée dans les rubans inspectés, est effectuée.