Multibonds cylindrique : Résultats obtenus sur une entaille avec la pièce cylindrique

Les simulations présentées dans ce paragraphe ont été réalisées avec le coefficient d’atténuation déterminé pour la cale plane, soit 0,045 dB/mm.

Comparaison des Bscans, échodynamiques et Ascans

La figure ci-dessous représente les Bscans expérimental et simulé lorsque l’incidence du traducteur est de 16°.

 

La figure ci-dessous représente les Bscans expérimental et simulé lorsque l’incidence du traducteur est de 17°.

 

La figure ci-dessous représente les Bscans expérimental et simulé lorsque l’incidence du traducteur est de 18°.

La figure ci-dessous représente les Bscans expérimental et simulé lorsque l’incidence du traducteur est de 19°.

 

Sur ces figures, les amplitudes ont été recalées par rapport à l’amplitude maximale du premier écho. Le décalage en temps de vol appliqué lors de la superposition des Ascans simulés et expérimentaux est négligeable (<0.5μs).

La comparaison simulation/expérience des échos multibonds montre des différences. Pour toutes les incidences :

  • on observe sur les courbes échodynamiques que les formes des courbes simulées et expérimentales diffèrent beaucoup. De plus, les amplitudes simulées décroissent plus rapidement avec le nombre de bonds que les amplitudes mesurées.
  • on observe une assez bonne concordance des Ascans mesurés et simulés pour l’écho de coin (n°1).  Ensuite la concordance se perd (cf. figures ci-dessus).

Comparaison des amplitudes

Les amplitudes maximales des échos multibonds (référencées cette fois avec l’amplitude de l’écho du TG de la pièce plane à 6mm de profondeur) sont représentées en fonction du parcours ultrasonore dans la pièce pour des incidences respectives de 16°, 17°, 18° et 19° (de gauche à droite et de haut en bas).

 

Pour les 4 incidences, l’amplitude du premier écho multibonds (écho de coin) est bien prédite par CIVA mais présente une amplitude légèrement plus faible (2 dB) par rapport à la mesure aux incidences 16°, 17° et 18°. L’écart est de 3dB pour l’incidence de 19°. On observe également une sous-estimation des amplitudes simulées des échos multibonds. L’écart croit avec le parcours ultrasonore et peut atteindre 4 à 5dB après 6 rebonds du champ sur le fond du cylindre.

Effet de l'angle d'incidence sur les échos multibonds

Les échos multibonds expérimentaux obtenus aux 4 incidences sont comparés entre eux et aux résultats de simulation. Les comparaisons ont porté sur les amplitudes, les échodynamiques et les Ascans de l’écho de coin.

CIVA prédit bien la décroissance de l’amplitude des échos avec le nombre de rebonds et confirme qu’elle ne dépend pas de l’incidence lorsqu’il est compris entre 16° à 18° (la référence pour ces superpositions est l’amplitude de l’écho de coin à l’incidence 16°). Cependant, pour l’incidence de 19°, CIVA ne prédit pas la chute d’amplitude de 3 à 4 dB observée expérimentalement.

Les superpositions des courbes échodynamiques expérimentales et simulées (Figure ci-dessous) montrent une forme mal prédite par CIVA dès le deuxième écho multibonds. De plus, CIVA simule un étalement de l’écho de coin plus  important.

 

D’autre part, la superposition des Ascans montre une mauvaise prédiction de l’évolution de la forme du signal avec l’incidence pour le premier écho de coin.

 

Effet de la courbure du cylindre sur les échos multibonds

La Figure ci-dessous montre une comparaison de la décroissance des amplitudes expérimentales et simulées des échos multibonds dans le cylindre et dans la pièce plane.

On observe expérimentalement, du fait de la courbure du cylindre, que les amplitudes des échos multibonds dans le cylindre sont inférieures à celles des échos multibonds dans la pièce plane. La diminution de l’amplitude est la même pour tous les échos multibonds (offset constant entre les courbes dans la pièce plane et cylindrique). En revanche, cela n’est pas le cas en simulation : la perte d’amplitude du premier écho dans le cylindre est bien prédite mais la décroissance de l’amplitude avec le nombre de bonds augmente au lieu d’être constante.

 

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