L'objectif du groupe de travail COFREND "modélisation des courants  de Foucault" est de proposer des benchmarks regroupant des résultats de simulations et d'expériences permettant de valider des codes de simulation des courants de Foucault. 

Ce benchmark a pour spécificité de traiter les défauts traversants.

Pièce

La pièce inspectée est une plaque de 1,55 mm d’épaisseur, en inconel, matériau de conductivité 1,02 MS.m-1 et de perméabilité relative 1.

Plaque à inspecter modélisée dans CIVA

Sonde

La sonde est constituée d’une bobine cylindrique à double fonction dont les propriétés géométriques sont rassemblées sur la figure ci-dessous qui représente le panneau dans CIVA permettant de définir ces propriétés. L’acquisition se fait sur deux voies à 100 kHz et 300 kHz, avec 1mA d’injection et réception en mode absolu

Caractéristiques géométriques de la bobine à fonctions communes

Défaut

Le défaut présent dans la pièce à inspecter est une entaille parallélépipédique traversant toute l’épaisseur de la pièce (figure ci-dessous).

Caractéristiques géométriques du défaut parallélépipédique

Comparaison Expérience/Simulation

Les mesures expérimentales ont été réalisées avec un impédancemètre, il n'a donc pas été nécessaire de procéder à un étalonnage avant comparaison entre expérience et simulation.

Les C-scans des parties imaginaires obtenus avec CIVA 2015 et l’expérience sont représentés sur la figure ci-dessous. Les comparaisons entre simulation et expérience se font par la suite sur les signaux de la coupe AA’ dessinée sur les C-scans.

Cscan de la simulation et de l’expérience

Les parties réelles et imaginaires selon la coupe AA’ en fonction du balayage pour les fréquences 100 kHz et 300 kHz sont comparées sur la figure ci-dessous. Un bon accord général entre expérience et simulation est observé.

Comparaison entre expérience et simulation avec CIVA 2015 pour les voies à 100 et 300 kHz
 
Tableau des valeurs d'expérience et simulation avec CIVA  pour les voies à 100 et 300 kHz
 

Comparaison entre codes

Les résultats de simulation CIVA ont également été comparés avec les résultats de deux codes éléments finis : C3D, développé par le LAMEL (laboratoire commun entre EDF R&D et l'université de Lille) et Flux 3D, développé par Altair. Les différences d'amplitude et de phase sont données par rapport aux résultats expérimentaux.

 

Comparaisons entre CIVA, C3D et Flux pour les voies à 100 et 300 kHz

On peut observer qu'à 100 kHz les 3 codes se valent, avec tout de même un meilleur résultat pour Flux. A 300 kHz les écarts entre les résultats de CIVA et de l'expérience sont un peu plus élevés que dans le cas des deux autres codes.

Ces résultats ont été présentés dans l'article Developing and using benchmarks for eddy current simualtion codes validation to address industrial issues, lors de QNDE en 2010.

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