EXTENDE

La simulation, pour faire progresser les méthodes et la compétitivité des CND :

Aujourd’hui, du fait de la complexité des signaux reçus et d’incertitudes importantes, le CND par émission acoustique n’est pas réputé constituer une méthode véritablement quantitative de contrôle. On limite en général l’analyse à une petite portion de l’information effectivement acquise par les différents capteurs lors des contrôles et l’essentiel de l’effort à fournir pour interpréter les signaux est finalement consacré à réduire la grande quantité d’information acquise.

Néanmoins, la technique d’émission acoustique présente un certain nombre d’avantages qui devrait lui permettre d’élargir son champ d’investigation : Aptitude à contrôler rapidement des structures de grande dimension, grande sensibilité à la fissuration, compatibilité avec un suivi en continu des structures, coût avantageux par rapport à une épreuve hydraulique, etc.

L’introduction d’un outil de simulation doit permettre de faire progresser la maîtrise de cette technique et ainsi de la rendre plus quantitative et donc plus performante et plus répandue. Une meilleure compréhension des signaux reçus permettra de dégager de nouvelles interprétations des résultats de contrôle et ainsi d’enrichir le diagnostic du contrôle permettant la caractérisation des défauts détectés (nature, dimension, localisation plus précise). Le CND/AE pourra également se substituer ou mieux compléter une épreuve hydraulique pour le contrôles des appareils à pression et ainsi réduire son impact (corrosion, rejets dans l’environnement lors des vidanges, etc.).

Dans les différents secteurs de l’industrie dans lesquels cette technique est utilisée, les progrès induits par la simulation doivent ainsi amener :

• Des gains de compétitivité (baisse des coûts et augmentation des performances),
• Des gains de fiabilité,
• Des données de sortie plus quantitatives permettant d’alimenter les dossiers de justification technique pour la qualification des méthodes,
• Une aide à la démonstration technique pour convaincre un exploitant de la pertinence de cette technique lors du choix d’un contrôle,
• Une réduction des impacts environnementaux lors du contrôle des appareils à pression,
• Un support visuel et interactif à la formation des opérateurs,
• Un support technique à l’évolution des normes.

Gains techniques induits par l’existence d’un outil de simulation en émission acoustique :

Un outil de simulation permettra aux utilisateurs :

En conception et en mise en œuvre de contrôles,

• De visualiser tous les modes de propagation en fonction de l’épaisseur, de la distance « source d’émission – capteur »,
• De connaitre les lois d’atténuation des ondes suivant :
  • le mode de propagation,
  • l’influence des milieux environnants (air, gaz, liquide),
  • l’influence des revêtements internes et/ou externes (calorifuges, ignifuges, etc.),
  • l’influence des obstacles présents (piquage, changement de section, soudures, coudes, etc.),
  • l’influence de la température de la structure,
• D’orienter le choix du type de capteur (fréquence, mode sensible, directivité),
• De concevoir les guides d’onde dans des conditions particulières de mise en oeuvre (haute température, milieux corrosifs, revêtement épais, etc.),
• D’optimiser le choix du type de maille et des distances inter-capteurs.

Lors de l’analyse de données de contrôles, d’analyser les modes de propagation dans chaque signal détecté et lui affecter la bonne vitesse de manière à optimiser les algorithmes de localisation dans les différents cas rencontrés :

• Dans les structures minces où le caractère multi-modal des ondes de Lamb peuvent introduire des incohérences, et où les algorithmes de localisation passent aujourd’hui par une perte de signal très importante pour éliminer ces incohérences,
• Dans les structures épaisses où, lorsque la source est proche du capteur, des signaux en ondes de volume peuvent se cumuler aux signaux en ondes de Rayleigh et ainsi nuire à la précision de la localisation,
• Dans les structures très épaisses, où la localisation via des ondes de surface n’est plus pertinente et où aucun algorithme de location via des ondes de volume n’existe aujourd’hui.

Avantages de l’intégration à la plate-forme CIVA :

Les développements s’appuieront sur l’architecture de la plate-forme logicielle CIVA, leader mondial en modélisation des CND et bénéficiera ainsi d’emblée de la reconnaissance liée à la large diffusion de CIVA dans l’industrie.

De plus, l’interface « métier » de CIVA permet l’utilisation de la modélisation par des ingénieurs de CND plutôt que par des spécialistes de modélisation.

Enfin, pour rendre l’outil véritablement utilisable dans un contexte industriel, il convient que celui-ci puisse fonctionner sur des machines classiques. C’est pourquoi, comme pour les autres modules de simulation de la plate-forme CIVA, le simulateur de contrôle par émission acoustique s’appuiera sur des méthodes semi-analytiques, plus adaptées à une modélisation efficace des phénomènes multi-physiques et multi-échelles (du mm au m) de l’émission acoustique, et pour lesquelles les maillages associés aux méthodes numériques seraient confrontés aux limites des moyens de calcul. Utilisable dans un contexte d’utilisation intensive en bureau d’étude, ce module facilitera ainsi la réalisation d’études paramétriques.