R\u00e9sultats de comparaison<\/h2>\n<\/p>\n
Les courbes d\u2019\u00e9volution des amplitudes maximales des \u00e9chos de fond sont trac\u00e9es en fonction du PCS. L\u2019angle \u03b8 du rayon sp\u00e9culaire contribuant \u00e0 l\u2019\u00e9cho qui, pour une inspection donn\u00e9e, d\u00e9pend uniquement du PCS, sera \u00e9galement indiqu\u00e9 en abscisse.<\/p>\n<\/p>\n
Figure 3 : Definition du rayon sp\u00e9culaire.<\/p>\n<\/p>\n \u00a0<\/p>\n<\/p>\n Figure 6 : Comparaison de r\u00e9sultats de mesure et de simulation avec le mod\u00e8le KIRCHHOFF, amplitudes des \u00e9chos de fond en fonction du PCS ou de l\u2019angle \u03b8. Inspection TOFD, capteur \u00d86,35 mm, 5 MHz, L45\u00b0, pi\u00e8ce d\u2019\u00e9paisseur 30 mm.<\/p>\n \u00a0<\/p>\n \u00a0<\/p>\n<\/p>\n Figure 7 : Sch\u00e9ma illustrant pour diff\u00e9rents PCS les positions relatives du fond de la pi\u00e8ce et des axes L et T des capteurs. Inspection TOFD, capteurs \u00d86,35 mm, 5 MHz, L60\u00b0, pi\u00e8ce d\u2019\u00e9paisseur 20 mm.<\/p>\n \u00a0<\/p>\n<\/p>\n Figure 8 : Comparaison de r\u00e9sultats de mesure et de simulation avec le mod\u00e8le SPECULAIRE, amplitudes des \u00e9chos de fond en fonction du PCS ou de l\u2019angle \u03b8. Inspection TOFD, capteur \u00d86,35 mm, 5 MHz, L60\u00b0, pi\u00e8ce d\u2019\u00e9paisseur 20 mm.<\/p>\n \u00a0<\/p>\n<\/p>\n Figure 9 : Comparaison de r\u00e9sultats de mesure et de simulation avec le mod\u00e8le KIRCHHOFF, amplitudes des \u00e9chos de fond en fonction du PCS ou de l\u2019angle \u03b8. Inspection TOFD, capteur \u00d86,35 mm, 5 MHz, L60\u00b0, pi\u00e8ce d\u2019\u00e9paisseur 20 mm.<\/p>\n \u00a0<\/p>\n \u00a0<\/p>\n<\/p>\n Figure 10 : Sch\u00e9ma illustrant pour diff\u00e9rents PCS les positions relatives du fond de la pi\u00e8ce et des axes L et T des capteurs. Inspection TOFD, capteurs \u00d86,35 mm, 5 MHz, L70\u00b0, pi\u00e8ce d\u2019\u00e9paisseur 20 mm.<\/p>\n \u00a0<\/p>\n<\/p>\n Figure 11 : Comparaison de r\u00e9sultats de mesure et de simulation avec le mod\u00e8le SPECULAIRE, amplitudes des \u00e9chos de fond en fonction du PCS ou de l\u2019angle \u03b8. Inspection TOFD, capteur \u00d86,35 mm, 5 MHz, L70\u00b0, pi\u00e8ce d\u2019\u00e9paisseur 20 mm.<\/p>\n \u00a0<\/p>\n<\/p>\n Figure 12 : Comparaison de r\u00e9sultats de mesure et de simulation avec le mod\u00e8le KIRCHHOFF, amplitudes des \u00e9chos de fond en fonction du PCS ou de l\u2019angle \u03b8. Inspection TOFD, capteur \u00d86,35 mm, 5 MHz, L70\u00b0, pi\u00e8ce d\u2019\u00e9paisseur 20 mm.<\/p>\n \u00a0<\/p>\n \u00a0<\/p>\n<\/p>\n Le tableau suivant regroupe les observations issues des comparaisons d\u2019amplitudes mesur\u00e9es et simul\u00e9es. Nous expliquerons en d\u00e9tail, ult\u00e9rieurement dans ce rapport, les raisons des \u00e9carts observ\u00e9s.<\/p>\n<\/p>\n Les A-scans des \u00e9chos de fond mesur\u00e9s et simul\u00e9s sont compar\u00e9s. Lors de la superposition des A-scans mesur\u00e9s et simul\u00e9s, un d\u00e9calage en temps a parfois \u00e9t\u00e9 appliqu\u00e9 aux A-scans simul\u00e9s par rapport \u00e0 ceux mesur\u00e9s. Ce d\u00e9calage est toujours d\u2019une valeur inf\u00e9rieure \u00e0 l\u2019incertitude exp\u00e9rimentale pour les temps de vol et a \u00e9t\u00e9 d\u00e9termin\u00e9 de mani\u00e8re \u00e0 ce que les A-scans mesur\u00e9s et simul\u00e9s avec le mod\u00e8le SPECULAIRE se superposent bien. Le m\u00eame d\u00e9calage a ensuite \u00e9t\u00e9 appliqu\u00e9 lors de la superposition du A-scans obtenu avec le mod\u00e8le de KIRCHHOFF. Sur les A-scans pr\u00e9sent\u00e9s dans la suite un trait violet, indiquant le temps de vol correspondant au temps de parcours des ondes L et T le long du rayon sp\u00e9culaire, est trac\u00e9.<\/p>\n<\/p>\n Lors de l\u2019inspection L60\u00b0, aux petits PCS, le point de croisement des axes L est tr\u00e8s au-dessus du fond de la pi\u00e8ce, comme on peut le voir sur la Figure 7, et l\u2019\u00e9cho de fond exp\u00e9rimental L est \u00e9tal\u00e9 temporellement (PCS 18 mm \u00e0 38 mm Figure 13). Puis, au fur et \u00e0 mesure que le point de croisement se rapproche du fond, l\u2019\u00e9cho se r\u00e9sout en temps et se rapproche du trait violet qui indique le temps de parcours des ondes L le long du rayon sp\u00e9culaire.<\/p>\n<\/p>\n Figure 13 : R\u00e9sultats de mesure, A-scans des \u00e9chos de fond L (amplitudes non comparables). Inspection TOFD, capteurs \u00d86,35 mm, 5 MHz, L60\u00b0, pi\u00e8ce d\u2019\u00e9paisseur 20 mm.<\/p>\n<\/p>\n Cet \u00e9talement du A-scan de l\u2019\u00e9cho de fond L aux petits PCS peut \u00eatre interpr\u00e9t\u00e9 de fa\u00e7on simplifi\u00e9e en consid\u00e9rant la propagation des rayons contribuant \u00e0 l\u2019\u00e9cho L. Ces rayons ainsi que les champs incidents L en \u00e9mission\/r\u00e9ception au fond de la pi\u00e8ce sont trac\u00e9s Figure 14 dans le cas de l\u2019inspection L60\u00b0 aux PCS de 18mm (pour laquelle l\u2019\u00e9cho de fond L est \u00e9tal\u00e9temporellement) et 38mm (\u00e9cho de fond L r\u00e9solu temporellement). Les rayons rouges surcette figure sont les rayons sp\u00e9culaires tandis que les rayons bleus correspondent \u00e0 desrayons pour lesquels l\u2019amplitude du champ au fond de la pi\u00e8ce est maximale. Ces deux\u00ab types \u00bb de rayons contribuent particuli\u00e8rement \u00e0 l\u2019\u00e9cho, soit du fait de leur trajet qui, \u00e9tant sp\u00e9culaire, est favorable (rayons rouges), soit du fait de l\u2019amplitude importante qui leur est associ\u00e9e (rayons bleus). On voit que, dans le cas du PCS de 18mm, les rayons rouges et bleus sont tr\u00e8s \u00e9loign\u00e9s les uns des autres, ce qui explique l\u2019\u00e9talement de l\u2019\u00e9cho de fond L puisque les rayons contribuant \u00e0 cet \u00e9cho arrivent \u00e0 la surface du r\u00e9cepteur \u00e9tal\u00e9s dans le temps, entre les temps de vol des rayons rouges et bleus. Tandis que dans le cas du PCSde 38mm, les rayons bleus et rouges \u00e9tant confondus, les rayons contribuant \u00e0 l\u2019\u00e9cho defond L arrivent en m\u00eame temps.<\/p>\n<\/p>\n Figure 14 : Champ calcul\u00e9 par CIVA au fond de la pi\u00e8ce, mode L en \u00e9mission\/r\u00e9sception, et trac\u00e9 de rayons pour les PCS de 18 mm et 38 mm. Inspection TOFD, capteurs \u00d86,35 mm, 5 MHz, L60\u00b0, pi\u00e8ce d\u2019\u00e9paisseur 20 mm.<\/p>\n \u00a0<\/p>\n \u00a0<\/p>\n<\/p>\n Les A-scans exp\u00e9rimentaux des \u00e9chos de fond LT obtenus lors de l\u2019inspection L60\u00b0sont repr\u00e9sent\u00e9s Figure 15 pour des PCS de 18mm \u00e0 78mm. Le A-scan est \u00e9tal\u00e9 dans le temps au PCS de 18mm, puis il est r\u00e9solu en temps d\u00e8s le PCS de 23mm. L\u2019interpr\u00e9tation faite ci-dessus pour les \u00e9chos de fond L s\u2019appliquent sans doute ici aussi, mais elle est plus difficile \u00e0 illustrer car le trajet sp\u00e9culaire n\u2019est pas unique dans ce cas.<\/p>\n<\/p>\n Figure 15 : R\u00e9sultats de mesure, A-scans normalis\u00e9s des \u00e9chos de fond L\/T. Inspection TOFD, capteurs \u00d86,35 mm, 5 MHz, L60\u00b0, pi\u00e8ce d\u2019\u00e9paisseur 20 mm.<\/p>\n \u00a0<\/p>\n \u00a0<\/p>\n<\/p>\n Dans le cas de l\u2019inspection TOFD L60\u00b0, les A-scans exp\u00e9rimentaux de l\u2019\u00e9cho de fond T sont repr\u00e9sent\u00e9s Figure 16 pour des PCS de 18mm \u00e0 73mm. Le temps de vol indiqu\u00e9 par le trait violet sur chaque A-scan correspond au temps de parcours des ondes T le long du rayon sp\u00e9culaire d\u00e9fini Figure 3 (Rem : pour le A-scan au PCS de 63mm ce temps de parcours est de 28,5\u03bcs et le trait violet n\u2019appara\u00eet pas car il est hors de la fen\u00eatre temporelle). Dans le cas des PCS de 18 \u00e0 33mm, l\u2019\u00e9cho de fond T exp\u00e9rimental arrive \u00e0 peu pr\u00e8s au temps de parcours des ondes T le long du rayon sp\u00e9culaire. Pour les PCS plus grands, l\u2019\u00e9cho de fond T arrive plus t\u00f4t et s\u2019\u00e9tale d\u2019autant plus dans le temps que le PCS augmente et que le point de croisement des axes T s\u2019\u00e9loigne du fond de la pi\u00e8ce (Figure 7).<\/p>\n<\/p>\n Figure 16 : R\u00e9sultats de mesure, A-scans des \u00e9chos de fond T (amplitudes non comparables). Inspection TOFD, capteurs \u00d86,35 mm, 5 MHz, L60\u00b0, pi\u00e8ce d\u2019\u00e9paisseur 20 mm.<\/p>\n<\/p>\n Lors de l\u2019inspection TOFD L45\u00b0, les A-scans exp\u00e9rimentaux de l\u2019\u00e9cho de fond T sont repr\u00e9sent\u00e9s Figure 17 pour des PCS de 28mm \u00e0 58mm. Dans le cas des PCS de 28 et 33mm, l\u2019\u00e9cho de fond T exp\u00e9rimental arrive au temps de parcours le long du rayon sp\u00e9culaire (\u00e0 l\u2019incertitude de mesure des temps de vol pr\u00e8s). Mais pour les PCS plus grands, le point de croisement des axes T s\u2019\u00e9loigne du fond de la pi\u00e8ce et de nombreuses contributions apparaissent autour de ce temps de vol. Cet \u00e9talement du A-scan de l\u2019\u00e9cho de fond T aux grands PCS et sa forme complexe peuvent \u00eatre interpr\u00e9t\u00e9s de fa\u00e7on simplifi\u00e9e comme cela a \u00e9t\u00e9 fait pour les \u00e9chos de fond L :<\/p>\n<\/p>\n De plus, la pr\u00e9sence d\u2019ondes de t\u00eate cr\u00e9\u00e9es \u00e0 partir des rayons critiques T incident au fond de la pi\u00e8ce et se propageant dans la pi\u00e8ce vers le r\u00e9cepteur peut contribuer aussi \u00e0 la complexit\u00e9 des A-scans.<\/p>\n<\/p>\n Figure 17 : R\u00e9sultats de mesure, A-scans des \u00e9chos de fond T (amplitudes non comparables). Inspection TOFD, capteurs \u00d86,35 mm, 5 MHz, L45\u00b0, pi\u00e8ce d\u2019\u00e9paisseur 30 mm.<\/p>\n<\/p>\n Figure 18 : A-scans du champ calcul\u00e9 par CIVA au fond de la pi\u00e8ce au niveau du rayon sp\u00e9culaire, mode T en \u00e9mission pour les PCS de 18 mm, 38 mm et 58 mm. Inspection TOFD, capteurs \u00d86,35 mm, 5 MHz, L60\u00b0, pi\u00e8ce d\u2019\u00e9paisseur 20 mm.<\/p>\n<\/p>\n \u00a0<\/p>\n<\/p>\n Il existe au moins trois causes possibles des \u00e9carts observ\u00e9s entre la mesure et les pr\u00e9dictions de CIVA pour les amplitudes des \u00e9chos de fond\u00a0:<\/p>\n<\/p>\n Ces 3 causes sont d\u00e9velopp\u00e9es dans les paragraphes suivants.<\/p>\n<\/p>\n ECHOS DE FOND L<\/strong><\/p>\n<\/p>\n Comme cela a \u00e9t\u00e9 \u00e9crit plus haut, lors du calcul de l\u2019\u00e9cho du fond de la pi\u00e8ce avec le mod\u00e8leKIRCHHOFF, le champ de chaque capteur est d\u00e9crit de fa\u00e7on approch\u00e9e par une formetemporelle, une direction d\u2019incidence, une amplitude, une phase et un temps de vol.Cette approximation n\u2019est plus valide pour des parties du fond qui sont tr\u00e8s \u00e9loign\u00e9es du pointde croisement des capteurs car alors les formes temporelles du champ \u00e9mis sur le fond sonttr\u00e8s \u00e9tal\u00e9es comme cela est illustr\u00e9 Figure 20 : on a repr\u00e9sent\u00e9 sur cette figure les A-scansdu champ L60\u00b0 \u00e9mis au fond de pi\u00e8ce \u00e0 une distance X du point d\u2019impact du capteur \u00e9gale \u00e0la moiti\u00e9 du PCS et correspondant donc champ au niveau du point d\u2019impact du rayonsp\u00e9culaire au fond de la pi\u00e8ce pour ce PCS (Figure 19).Ces A-scans montrent que le champ L \u00e9mis au fond de la pi\u00e8ce loin de l\u2019axe naturel r\u00e9fract\u00e9des ondes L est \u00e9tal\u00e9 temporellement (X=9 \u00e0 X=14mm); la description approch\u00e9e qui en estfaite pour le calcul des \u00e9chos de fond n\u2019est alors pas valide. Puis, plus les A-scans sontextraits pr\u00e8s de l\u2019axe L, plus ils sont r\u00e9solus en temps et la description approch\u00e9e est alorsvalide. Cette interpr\u00e9tation est bien s\u00fbr simplifi\u00e9e car il ne faudrait pas consid\u00e9rer uniquementle champ associ\u00e9 au rayon sp\u00e9culaire qui n\u2019est pas le seul \u00e0 contribuer \u00e0 l\u2019\u00e9cho de fond L, mais \u00e0 tous les rayons arrivant sur la grande partie du fond de la pi\u00e8ce qui contribue \u00e0 l\u2019\u00e9cho.<\/p>\n<\/p>\n Figure 19 : Sch\u00e9ma indiquant la position \u00e0 laquelle on a extrait les A-scans du champ pour un PCS donn\u00e9.<\/p>\n<\/p>\n Figure 20 : R\u00e9sultats de simulation, A-scans du champ L \u00e9mis dans la pi\u00e8ce par un des capteurs, capteur \u00d86.35mm, 5MHz, L60\u00b0, pi\u00e8ce d\u2019\u00e9paisseur 20mm.<\/p>\n<\/p>\n Figure 21 : Comparaison de r\u00e9sultats de mesure et de simulation, mod\u00e8le SPECULAIRE et KIRCHHOFF, superposition des A-scans des \u00e9chos de fond L (amplitudes non comparables). Inspection TOFD, capteurs \u00d86.35mm, 5MHz, L60\u00b0, pi\u00e8ce d\u2019\u00e9paisseur 20mm.<\/p>\n<\/p>\n Figure 22 : Comparaison de r\u00e9sultats de mesure et de simulation, mod\u00e8les SPECULAIRE et KIRCHHOFF, superposition des A-scans des \u00e9chos de fond L (amplitudes non comparables). Inspection TOFD, capteurs \u00d86.35mm, 5MHz, L45\u00b0, pi\u00e8ce d\u2019\u00e9paisseur 30mm.<\/p>\n<\/p>\n \u00a0<\/p>\n<\/p>\n ECHOS DE FOND T<\/strong><\/p>\n<\/p>\n Comme pour les \u00e9chos de fond L, la description approch\u00e9e du champ T utilis\u00e9e lors du calculdes \u00e9chos de fond T avec le mod\u00e8le KIRCHHOFF entra\u00eene des amplitudes et des A-scansfaux lorsque le point de croisement des ondes T se trouve loin du fond. Les A-scans du champ T \u00e9mis au fond de la pi\u00e8ce sont alors \u00e9tal\u00e9s temporellement (c\u2019est le cas par exemple aux grands PCS pour le capteur \u00d86.35mm, 5MHz, L60\u00b0, Figure 26).<\/p>\n<\/p>\n Figure 23 : R\u00e9sultats de simulation, A-scans du champ T \u00e9mis dans la pi\u00e8ce par un des capteurs, capteur \u00d86.35mm, 5MHz, L60\u00b0, pi\u00e8ce d\u2019\u00e9paisseur 20mm.<\/p>\n<\/p>\n Mais cette description approch\u00e9e du champ ne suffit \u00e0 elle seule pas \u00e0 expliquer les \u00e9carts entre les amplitudes mesur\u00e9es et simul\u00e9es avec les mod\u00e8les KIRCHHOFF et SPECULAIRE. La pr\u00e9sence de rayons critiques ainsi que la mauvaise pr\u00e9diction du champ par CIVA loin des axes T des capteurs (d\u00e9crits dans les paragraphes suivants) sont \u00e9galement responsables de ces \u00e9normes \u00e9carts qui apparaissent aussi clairement sur les A-scans des Figure 24 et Figure 25 (A-scans SPECULAIRE uniquement).<\/p>\n<\/p>\n Figure 24 :Comparaison de r\u00e9sultats de mesure et de simulation, mod\u00e8les KIRCHHOFF et SPECULAIRE, Ascans des \u00e9chos de fond T (amplitudes non comparables). Inspection TOFD, capteurs \u00d86.35mm, 5MHz L60\u00b0, pi\u00e8ce d\u2019\u00e9paisseur 20mm.<\/p>\n<\/p>\n Figure 25 : Comparaison de r\u00e9sultats de mesure et de simulation, mod\u00e8le SPECULAIRE, A-scans des \u00e9chos de fond T (amplitudes non comparables). Inspection TOFD, capteurs \u00d86.35mm, 5MHz, L45\u00b0, pi\u00e8ce d\u2019\u00e9paisseur 30mm.<\/p>\n \u00a0<\/p>\n<\/p>\n ECHOS DE FOND L\/T<\/strong><\/p>\n<\/p>\n L\u00e0 encore, la non validit\u00e9 de la description approch\u00e9e du champ faite pour le calcul des\u00e9chos LT avec le mod\u00e8le KIRCHHOFF explique sans doute les \u00e9carts entre les amplitudes et les A-scans mesur\u00e9s et simul\u00e9s avec KIRCHHOFF quand les A-scans des champs L ou T\u00e9mis au fond de la pi\u00e8ce sont \u00e9tal\u00e9s temporellement, comme c\u2019est la cas pour le champ Laux petits PCS et pour le champ T aux grands PCS (Figure 26 et Figure 27).Le mod\u00e8le SPECULAIRE, qui n\u2019utilise pas cette description approch\u00e9e du champ, pr\u00e9dit bienles A-scans des \u00e9chos de fond LT pour tous les PCS (Figure 26 et Figure 27).<\/p>\n<\/p>\n Figure 26 : Comparaison de r\u00e9sultats de mesure et de simulation, mod\u00e8les SPECULAIRE et KIRCHHOFF, superposition des A-scans des \u00e9chos de fond LT (amplitudes non comparables), PCS de 18, 38 et 58mm. Inspection TOFD, capteurs \u00d86.35mm, 5MHz, L60\u00b0, pi\u00e8ce d\u2019\u00e9paisseur 20mm.<\/p>\n<\/p>\n Figure 27 : Comparaison de r\u00e9sultats de mesure et de simulation, mod\u00e8les SPECULAIRE et KIRCHHOFF, superposition des A-scans des \u00e9chos de fond LT (amplitudes non comparables), PCS de 28, 43, 58 et 68mm. Inspection TOFD, capteurs \u00d86.35mm, 5MHz, L45\u00b0, pi\u00e8ce d\u2019\u00e9paisseur 30mm.<\/span><\/p>\n<\/p>\n Les amplitudes de l\u2019\u00e9cho de fond T simul\u00e9es avec les mod\u00e8les KIRCHHOFF ou SPECULAIRE sont tr\u00e8s largement surestim\u00e9es par rapport \u00e0 la mesure (jusqu\u2019\u00e0 + de 20dB) aux PCS pour lesquelles l\u2019angle d\u2019incidence du rayon sp\u00e9culaire au fond de la pi\u00e8ce est voisin de l\u2019angle critique de 33\u00b0 ; les mod\u00e8les KIRCHHOFF et SPECULAIRE ne pr\u00e9disent pas des amplitudes correctes pour les rayons contribuant \u00e0 cet \u00e9cho dont l\u2019angle d\u2019incidence sur le fond de la pi\u00e8ce est proche de l\u2019angle critique et ne prennent pas en compte la contribution de l\u2019onde de t\u00eate et son interaction (qui peut, suivant les cas \u00eatre constructive ou destructive) avec les rayons sp\u00e9culaires. Ainsi, m\u00eame aux PCS pour lesquels on n\u2019a pas d\u2019erreur de pr\u00e9dictions des \u00e9chos de fond T qui seraient li\u00e9es au champ (cas o\u00f9 le point de croisement des axes T des capteurs est proche du fond de la pi\u00e8ce), on peut avoir des erreurs li\u00e9es \u00e0 la pr\u00e9sence de rayons d\u2019incidence critique contribuant \u00e0 l\u2019\u00e9cho. C\u2019est le cas par exemple du PCS 28mm pour l\u2019inspection de 70\u00b0 : plus de 14dB d\u2019\u00e9cart entre mesure et SPECULAIRE et plus de 8dB entre la mesure et KIRCHHOFF.<\/p>\n<\/p>\n \u00a0<\/p>\n<\/p>\n Pour v\u00e9rifier la validit\u00e9 de cette interpr\u00e9tation, des mesures compl\u00e9mentaires des \u00e9chos de fond T ont \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9es dans une configuration telle que, lorsque les axes T des capteurs se croisent pr\u00e8s du fond de la pi\u00e8ce, les angles d\u2019incidence des rayons sp\u00e9culaires sur le fond sont loin des angles critiques. Ces mesures ont \u00e9t\u00e9 faites avec des capteurs en immersion de m\u00eame diam\u00e8tre et fr\u00e9quence centrale que les capteurs contact (\u00d86.35mm et 5MHz). Lors des inspections, le PCS et la hauteur d\u2019eau ont \u00e9t\u00e9 maintenus constants : 73mm et 50mm respectivement. Seul l\u2019angle d\u2019incidence \u03b8i (tel que d\u00e9fini Figure 28) des capteurs a vari\u00e9 de 10,2\u00b0 \u00e0 26,3\u00b0 de sorte \u00e0 g\u00e9n\u00e9rer dans la pi\u00e8ce des ondes L de 45\u00b0 \u00e0 85\u00b0 puis des ondes T de 35\u00b0 \u00e0 75\u00b0. Ainsi, pour toutes ces inspections le rayon sp\u00e9culaire est le m\u00eame et son angle d\u2019incidence sur le fond de la pi\u00e8ce est de 62\u00b0 (Figure 28 en haut), tr\u00e8s loin de l\u2019angle critique. On s\u2019attend donc \u00e0 ne pas avoir de rayons critiques contribuant aux \u00e9chos de fond T pour ces inspections.<\/p>\n<\/p>\n Figure 28 : Configuration des inspections TOFD r\u00e9alis\u00e9es \u00e0 PCS constant (73mm) et pour des angles d\u2019incidence variables, capteurs immersion \u00d86.35mm, 5MHz, pi\u00e8ce d\u2019\u00e9paisseur 20mm.<\/p>\n<\/p>\n Les amplitudes des \u00e9chos de fond L, T et LT sont compar\u00e9es \u00e0 celles pr\u00e9dites par le mod\u00e8le SPECULAIRE (Figure 29) et par le mod\u00e8le KIRCHHOFF (Figure 30). Les r\u00e9sultats de ces comparaisons confirment que les deux mod\u00e8les ne pr\u00e9disent plus des amplitudes des \u00e9chos de fond T largement sur\u00e9valu\u00e9es par rapport \u00e0 la mesure comme cela \u00e9tait le cas lors des inspections pr\u00e9c\u00e9dentes quand les angles d\u2019incidence des rayons sp\u00e9culaires sur le fond de la pi\u00e8ce \u00e9taient proches de l\u2019angle critique. Ces amplitudes surestim\u00e9es lors des inspections pr\u00e9c\u00e9dentes sont donc attribu\u00e9es \u00e0 la pr\u00e9sence de rayons critiques.<\/p>\n<\/p>\n Figure 29 : Comparaison de r\u00e9sultats de mesure et de simulation avec le mod\u00e8le SPECULAIRE, amplitudes des \u00e9chos de fond en fonction de l\u2019angle d\u2019incidence dans l\u2019eau ou de l\u2019angle de r\u00e9fraction des ondes L et T. Inspection TOFD au PCS de 73mm, capteurs immersion \u00d86.35mm, 5MHz, pi\u00e8ce d\u2019\u00e9paisseur 20mm.<\/p>\n<\/p>\n Figure 30 : Comparaison de r\u00e9sultats de mesure et de simulation avec le mod\u00e8le KIRCHHOFF, amplitudes des \u00e9chos de fond en fonction de l\u2019angle d\u2019incidence dans l\u2019eau ou de l\u2019angle de r\u00e9fraction des ondes L et T. Inspection TOFD au PCS de 73mm, capteurs immersion \u00d86.35mm, 5MHz, pi\u00e8ce d\u2019\u00e9paisseur 20mm.<\/p>\n<\/p>\n Ces r\u00e9sultats montrent par ailleurs que, pour les angles de r\u00e9fraction des ondes T dans la pi\u00e8ce de 40\u00b0, 45\u00b0 ou 75\u00b0, les amplitudes des \u00e9chos de fond LT et T pr\u00e9dites par le mod\u00e8le KIRCHHOFF sont largement sous \u00e9valu\u00e9es (jusqu\u2019\u00e0 10dB). Ces \u00e9carts sont attribu\u00e9s \u00e0 la description approch\u00e9e du champ qui n\u2019est pas valide pour ces configurations. En effet, on peut voir sur la Figure 34 que, alors que la distance entre les points 1 (sur l\u2019axe L ou T du capteur) et 2 (sur le rayon sp\u00e9culaire) est identique pour les deux inspections L45\u00b0 et T45\u00b0, le champ T au point 2 est tr\u00e8s diff\u00e9rent du champ T au point 1, ce qui n\u2019est pas le cas pour le champ L. Ainsi, la description approch\u00e9e du champ, valide pour l\u2019inspection L45\u00b0, ne l\u2019est pas pour l\u2019inspection T45\u00b0 et l\u2019amplitude de l\u2019\u00e9cho de fond T est sous-\u00e9valu\u00e9e de 4dB environ par le mod\u00e8le KIRCHHOFF (Figure 30).<\/p>\n<\/p>\n Figure 31 : Exemples de A-scans des champs L et T \u00e9mis au fond de la pi\u00e8ce. Inspection TOFD au PCS de 73mm, capteurs immersion \u00d86.35mm, 5MHz, pi\u00e8ce d\u2019\u00e9paisseur 20mm.<\/p>\n<\/p>\n Nous avons \u00e9galement compar\u00e9 sur la Figure 35 les A-scans mesur\u00e9s et simul\u00e9s des \u00e9chos de fond LT et T obtenus pour les inspections T40\u00b0 (point de croisement des axes T loin du fond), T50\u00b0 et T60\u00b0 (point de croisement des axes T pr\u00e8s du fond).<\/p>\n<\/p>\n Dans les cas T50\u00b0 et T60\u00b0, les A-scans mesur\u00e9s et simul\u00e9s avec les mod\u00e8les KIRCHHOFF ou SPECULAIRE sont semblables, comme l\u2019\u00e9taient les amplitudes (Figure 29 et Figure 30).<\/p>\n<\/p>\n Dans le cas T40\u00b0:\u00a0<\/p>\n<\/p>\n Figure 32 : Comparaison de r\u00e9sultats de mesure et de simulation avec les mod\u00e8les SPECULAIRE et KIRCHHOFF, A-scans des \u00e9chos de fond T et LT obtenus pour les inspections T40\u00b0 et T60\u00b0 (amplitudes non comparables). Inspection TOFD au PCS de 73mm, capteurs immersion \u00d86.35mm, 5MHz, pi\u00e8ce d\u2019\u00e9paisseur 20mm.<\/p>\n<\/p>\n On peut dire de fa\u00e7on g\u00e9n\u00e9rale que les champs T des capteurs L45\u00b0, L60\u00b0 et L70\u00b0 \u00e9mis dans la pi\u00e8ce et r\u00e9fl\u00e9chis sur le fond sont complexes en raison de la pr\u00e9sence de rayons critiques \u00e0 la fois au niveau de la surface de la pi\u00e8ce et de son fond. Quand le champ est calcul\u00e9 avec CIVA :<\/p>\n<\/p>\n \u00a0<\/p>\n<\/p>\n au niveau de la surface de la pi\u00e8ce les rayons critiques sont responsables d\u2019une\u00a0chute de l\u2019\u00e9nergie dans le champ T rayonn\u00e9 dans la pi\u00e8ce autour de l\u2019angle critique de 33\u00b0\u00a0<\/span>li\u00e9e \u00e0 la chute des valeurs des coefficients associ\u00e9s \u00e0 ces rayons qui n\u2019est pas r\u00e9aliste\u00a0<\/span>(Figure 33 en haut). De plus l\u2019onde de t\u00eate, dont la contribution att\u00e9nue cette chute d\u2019\u00e9nergie\u00a0<\/span>rayonn\u00e9e dans la r\u00e9alit\u00e9, n\u2019est pas prise en compte dans CIVA.<\/span><\/p>\n<\/li>\n de la m\u00eame fa\u00e7on au niveau du fond de la pi\u00e8ce les rayons critiques engendrent des\u00a0ondes rasantes qui rayonnent dans la pi\u00e8ce des ondes de t\u00eate d\u2019amplitude comparable \u00e0\u00a0<\/span>celle des ondes T r\u00e9fl\u00e9chies (Figure 33 milieu et bas). Ces ondes ne sont pas prises en\u00a0<\/span>compte lors du calcul de l\u2019\u00e9cho de fond T avec CIVA.<\/span><\/p>\n<\/li>\n<\/ul>\n Ainsi, ces ph\u00e9nom\u00e8nes complexes li\u00e9s aux rayons critiques peuvent causer des erreurs lors\u00a0du calcul des \u00e9chos de fond T.<\/span><\/p>\n<\/p>\n Figure 33 : Champ simul\u00e9 dans la pi\u00e8ce, calcul CIVA_ATHENA2D, onde T entrant dans la zone de calcul par \u00e9l\u00e9ments finis. Mode pulse \u00e9cho, capteur \u00d86.35mm, 5MHz, L60\u00b0, pi\u00e8ce d\u2019\u00e9paisseur 20mm.<\/p>\n<\/p>\n Figure 34 : Champ simul\u00e9 dans la pi\u00e8ce, calcul CIVA_ATHENA2D, onde T entrant dans la zone de calcul par \u00e9l\u00e9ments finis. Mode pulse \u00e9cho, capteur \u00d86.35mm, 5MHz, L45\u00b0, pi\u00e8ce d\u2019\u00e9paisseur 30mm.<\/p>\n<\/p>\n Figure 35 : Champ simul\u00e9 dans la pi\u00e8ce, calcul CIVA_ATHENA2D, onde T entrant dans la zone de calcul par \u00e9l\u00e9ments finis. Mode pulse \u00e9cho, capteur \u00d86.35mm, 5MHz, L70\u00b0, pi\u00e8ce d\u2019\u00e9paisseur 20mm.<\/p>\n \u00a0<\/p>\n<\/p>\n Les \u00e9carts observ\u00e9s entre les amplitudes des \u00e9chos de fond T mesur\u00e9es et simul\u00e9es avec le mod\u00e8le SPECULAIRE aux angles \u03b8 sup\u00e9rieurs \u00e0 l\u2019angle critique de 33\u00b0 sont peut-\u00eatre dus au champ T \u00e9mis sur la zone \u00e9chog\u00e8ne du fond de la pi\u00e8ce qui serait mal pr\u00e9dit par CIVA car cette zone est tr\u00e8s loin des axes T des capteurs. En effet, les ph\u00e9nom\u00e8nes de diffraction du capteur sont pris en compte de fa\u00e7on approch\u00e9e lors du calcul du champ L (T) qu\u2019il rayonne dans la pi\u00e8ce et cela entrainerait une pr\u00e9diction du champ d\u2019autant plus fausse que le champ L (T) est calcul\u00e9 loin de l\u2019axe L (T) du capteur. Ainsi, plus le champ \u00e9mis au niveau du fond est r\u00e9solu spatialement, plus vite il est mal pr\u00e9dit par CIVA quand on s\u2019\u00e9loigne de l\u2019axe. Or pour les inspections r\u00e9alis\u00e9es, la largeur de la t\u00e2che focale du champ T est beaucoup plus petite que celle du champ L au niveau du fond (cf. Figure 36, cas de l\u2019inspection L60\u00b0). Les \u00e9carts observ\u00e9s entre les amplitudes des \u00e9chos de fond T mesur\u00e9es et simul\u00e9es avec le mod\u00e8le KIRCHHOFF aux angles \u03b8 sup\u00e9rieurs \u00e0 l\u2019angle critique peuvent s\u2019expliquer de la m\u00eame fa\u00e7on et peuvent ainsi s\u2019ajouter aux \u00e9carts caus\u00e9s par la description approch\u00e9e du champ non valide dans ces cas.<\/p>\n<\/p>\n Figure 36 : Champs apr\u00e8s rebond sur le fond de la pi\u00e8ce, calculs par CIVA, module du d\u00e9placement. Mode pulse \u00e9cho, capteur \u00d86.35mm, 5MHz, L60\u00b0, pi\u00e8ce d\u2019\u00e9paisseur 20mm.<\/p>\n<\/p>\n L\u2019\u00e9tude des \u00e9chos de fond L, LT et T d\u2019une pi\u00e8ce plane obtenus lors d\u2019inspections TOFD r\u00e9alis\u00e9es avec des capteurs L45\u00b0, L60\u00b0 ou L70\u00b0 dont on a fait varier le PCS a montr\u00e9 un bon accord entre les amplitudes de ces \u00e9chos mesur\u00e9es et pr\u00e9dites par les mod\u00e8les KIRCHHOFF et SPECULAIRE de CIVA\u00a0<\/p>\n<\/p>\n si le point de croisement des axes des capteurs est assez proche du fond de la pi\u00e8ce<\/p>\n<\/li>\n et, dans le cas des \u00e9chos de fond T, si l\u2019angle des rayons T contribuant \u00e0 l\u2019\u00e9cho sont incidents au fond de la pi\u00e8ce \u00e0 des angles non critiques.<\/p>\n<\/li>\n<\/ul>\n Dans les autres cas, des \u00e9carts, parfois tr\u00e8s importants pour les \u00e9chos de fond T, ont \u00e9t\u00e9 obtenus entre les amplitudes mesur\u00e9es et pr\u00e9dites par CIVA. Ils ont \u00e9t\u00e9 le plus souvent expliqu\u00e9s par :<\/p>\n<\/p>\n Il reste des \u00e9carts mal expliqu\u00e9s dans le cas de l\u2019inspection L60\u00b0 aux PCS de 33, 38 et 43mm auxquelles l\u2019\u00e9cho de fond SPECULAIRE est sous-estim\u00e9 par rapport \u00e0 la mesure. Ces r\u00e9sultats de caract\u00e9risation exp\u00e9rimentale des \u00e9chos de fond ont fait appara\u00eetre des limites connues des mod\u00e8les KIRCHHOFF et SPECULAIRE de CIVA (approximation du champ avec le mod\u00e8le KIRCHHOFF, contributions des rayons critiques mal \u00e9valu\u00e9es, ondes rasantes non prises en compte). Mais ils ont aussi mis en \u00e9vidence une limite du calcul de champ qui ne serait pas correctement pr\u00e9dit par CIVA en des zones qui sont loin des axes des capteurs. Les effets de cette limite n\u2019ont pas \u00e9t\u00e9 mis en \u00e9vidence lors des \u00e9tudes de caract\u00e9risation exp\u00e9rimentale pr\u00e9c\u00e9dentes qui ne faisaient pas intervenir des zones \u00e9chog\u00e8nes tr\u00e8s \u00e9loign\u00e9es des axes des capteurs comme c\u2019est le cas pour cette \u00e9tude du fait qu\u2019elle porte sur des r\u00e9flecteurs de tr\u00e8s grande dimension (le fond de la pi\u00e8ce) en mode TOFD (configuration favorisant la contribution aux \u00e9chos de fond de rayons sp\u00e9culaires qui sont tr\u00e8s \u00e9loign\u00e9s des axes des capteurs).<\/p>\n<\/p>\n \u00a0<\/p>\n<\/p>\n Continuer vers R\u00e9sultats sur les ondes lat\u00e9rales<\/a><\/p>\n<\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/www.extende.com\/wp-content\/uploads\/TOFD_Backwall_Echoes_3.png\")
<\/a><\/p>\n<\/p>\nCapteur L45, \u00d86,35 mm, 5 MHz<\/h2>\n<\/p>\n
![\"\"](\"https:\/\/www.extende.com\/wp-content\/uploads\/TOFD_Backwall_Echoes_4.png\")
<\/a><\/p>\n<\/p>\nFigure 4\u00a0: <\/span>Sch\u00e9ma illustrant pour diff\u00e9rents PCS les positions relatives du fond de la pi\u00e8ce et des axes L et T des capteurs. Inspection TOFD, capteurs \u00d86,35 mm, 5 MHz, L45\u00b0, pi\u00e8ce d\u2019\u00e9paisseur 30 mm.<\/address>\n<\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/www.extende.com\/wp-content\/uploads\/TOFD_Backwall_Echoes_5.png\")
<\/a><\/p>\n<\/p>\nFigure 5 :\u00a0<\/span>Comparaison de r\u00e9sultats de mesure et de simulation avec le mod\u00e8le SPECULAIRE, amplitudes des \u00e9chos de fond en fonction du PCS ou de l\u2019angle \u03b8. Inspection TOFD, capteur \u00d86,35 mm, 5 MHz, L45\u00b0, pi\u00e8ce d\u2019\u00e9paisseur 30 mm.<\/address>\n<\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/www.extende.com\/wp-content\/uploads\/TOFD_Backwall_Echoes_6.png\")
<\/a><\/p>\n<\/p>\nCAPTEUR L60, \u00d86,35 MM, 5 MHZ<\/h2>\n<\/p>\n
![\"\"](\"https:\/\/www.extende.com\/wp-content\/uploads\/TOFD_Backwall_Echoes_7.png\")
<\/a><\/p>\n<\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/www.extende.com\/wp-content\/uploads\/TOFD_Backwall_Echoes_8.png\")
<\/a><\/p>\n<\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/www.extende.com\/wp-content\/uploads\/resize1-TOFD_Backwall_Echoes_9.png\")
<\/a><\/p>\n<\/p>\nCAPTEUR L70, \u00d86,35 MM, 5 MHZ<\/h2>\n<\/p>\n
![\"\"](\"https:\/\/www.extende.com\/wp-content\/uploads\/TOFD_Backwall_Echoes_10.png\")
<\/a><\/p>\n<\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/www.extende.com\/wp-content\/uploads\/TOFD_Backwall_Echoes_11.png\")
<\/a><\/p>\n<\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/www.extende.com\/wp-content\/uploads\/TOFD_Backwall_Echoes_12.png\")
<\/a><\/p>\n<\/p>\nSynth\u00e8se des r\u00e9sultats de comparaison<\/h2>\n<\/p>\n
![\"\"](\"https:\/\/www.extende.com\/wp-content\/uploads\/TOFD_Backwall_Echoes_T1.png\")
<\/a><\/p>\n<\/p>\nA-scans experimentaux<\/h2>\n<\/p>\n
A-scans exp\u00e9rimentaux des \u00e9chos de fond L<\/h2>\n<\/p>\n
![\"\"](\"https:\/\/www.extende.com\/wp-content\/uploads\/TOFD_Backwall_Echoes_13.png\")
<\/a><\/p>\n<\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/www.extende.com\/wp-content\/uploads\/TOFD_Backwall_Echoes_14.png\")
<\/a><\/p>\n<\/p>\nA-scans exp\u00e9rimentaux des \u00e9chos de fond L\/T<\/h2>\n<\/p>\n
![\"\"](\"https:\/\/www.extende.com\/wp-content\/uploads\/TOFD_Backwall_Echoes_15.png\")
<\/a><\/p>\n<\/p>\nA-scans exp\u00e9rimentaux des \u00e9chos de fond T<\/h2>\n<\/p>\n
![\"\"](\"https:\/\/www.extende.com\/wp-content\/uploads\/TOFD_Backwall_Echoes_16.png\")
<\/a><\/p>\n<\/p>\n\n
![\"\"](\"https:\/\/www.extende.com\/wp-content\/uploads\/TOFD_Backwall_Echoes_17.png\")
<\/a><\/p>\n<\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/www.extende.com\/wp-content\/uploads\/TOFD_Backwall_Echoes_18.png\")
<\/a><\/p>\n<\/p>\nAnalyse des r\u00e9sultats de comparaison<\/h2>\n<\/p>\n
\n
Description approch\u00e9e du champ (mod\u00e8le KIRCHHOFF)<\/h2>\n<\/p>\n
![\"\"](\"https:\/\/www.extende.com\/wp-content\/uploads\/TOFD_Backwall_Echoes_19.png\")
<\/a><\/p>\n<\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/www.extende.com\/wp-content\/uploads\/TOFD_Backwall_Echoes_20.png\")
<\/a><\/p>\n<\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/www.extende.com\/wp-content\/uploads\/TOFD_Backwall_Echoes_21.png\")
<\/a><\/p>\n<\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/www.extende.com\/wp-content\/uploads\/TOFD_Backwall_Echoes_22.png\")
<\/a><\/p>\n<\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/www.extende.com\/wp-content\/uploads\/TOFD_Backwall_Echoes_23.png\")
<\/a><\/p>\n<\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/www.extende.com\/wp-content\/uploads\/TOFD_Backwall_Echoes_24.png\")
<\/a><\/p>\n<\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/www.extende.com\/wp-content\/uploads\/TOFD_Backwall_Echoes_25.png\")
<\/a><\/p>\n<\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/www.extende.com\/wp-content\/uploads\/TOFD_Backwall_Echoes_26.png\")
<\/a><\/p>\n<\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/www.extende.com\/wp-content\/uploads\/TOFD_Backwall_Echoes_27.png\")
<\/a><\/p>\n<\/p>\nRayons critiques T<\/h2>\n<\/p>\n
![\"\"](\"https:\/\/www.extende.com\/wp-content\/uploads\/TOFD_Backwall_Echoes_28.png\")
<\/a><\/p>\n<\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/www.extende.com\/wp-content\/uploads\/TOFD_Backwall_Echoes_29.png\")
<\/a><\/p>\n<\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/www.extende.com\/wp-content\/uploads\/TOFD_Backwall_Echoes_30.png\")
<\/a><\/p>\n<\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/www.extende.com\/wp-content\/uploads\/TOFD_Backwall_Echoes_31.png\")
<\/a><\/p>\n<\/p>\n\n
![\"\"](\"https:\/\/www.extende.com\/wp-content\/uploads\/TOFD_Backwall_Echoes_32.png\")
<\/a><\/p>\n<\/p>\n\n
![\"\"](\"https:\/\/www.extende.com\/wp-content\/uploads\/TOFD_Backwall_Echoes_33.png\")
<\/a><\/p>\n<\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/www.extende.com\/wp-content\/uploads\/TOFD_Backwall_Echoes_34.png\")
<\/a><\/p>\n<\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/www.extende.com\/wp-content\/uploads\/TOFD_Backwall_Echoes_35.png\")
<\/a><\/p>\n<\/p>\nChamp mal pr\u00e9dit par CIVA loin des axes des capteurs<\/h2>\n<\/p>\n
![\"\"](\"https:\/\/www.extende.com\/wp-content\/uploads\/TOFD_Backwall_Echoes_36.png\")
<\/a><\/p>\n<\/p>\nConclusion<\/h2>\n<\/p>\n
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