Dans le cas des \u00e9chos de coin mixtes et T, certains \u00e9carts se produisent parfois entre la mesure et les pr\u00e9visions obtenues par simulation. Ces \u00e9carts apparaissent principalement dans le cas des capteurs les plus divergents et parce que le faisceau en ondes T r\u00e9fract\u00e9 dans la pi\u00e8ce pendant les inspections L45\u00b0 et L60\u00b0 n\u2019est pas bien mod\u00e9lis\u00e9 par CIVA. En raison de la forte variation du coefficient de transmission L->T pr\u00e8s de l\u2019angle critique, le mod\u00e8le de calcul de champ de CIVA pr\u00e9dit un faisceau divis\u00e9 en deux parties, \u00e0 la fois pour les faisceaux transmis et pour ceux r\u00e9fl\u00e9chis par le fond en mode T. Cette division n\u2019est pas r\u00e9aliste ; toutefois son effet ne modifie pas toujours l\u2019amplitude de l\u2019\u00e9cho de coin.<\/p>\n<\/p>\n
Des \u00e9tudes plus approfondies vont continuer sur ce sujet.<\/p>\n<\/p>\n
\u00a0<\/p>\n<\/p>\n
DISCUSSION SUR LES \u00c9CARTS<\/h2>\n<\/p>\n
Plusieurs ph\u00e9nom\u00e8nes permettent d\u2019expliquer les diff\u00e9rences observ\u00e9es entre les r\u00e9sultats exp\u00e9rimentaux et les pr\u00e9dictions de CIVA :<\/span><\/p>\n<\/p>\n \u00a0<\/p>\n<\/p>\n Dans certains cas, comme pour le capteur en immersion fonctionnant \u00e0 2\u00a0MHz<\/a>, des \u00e9carts apparaissent en particulier pour les petits d\u00e9fauts. Les limitations du mod\u00e8le d\u2019interaction expliquent, en partie, ces diff\u00e9rences.<\/span><\/p>\n<\/p>\n Le mod\u00e8le d\u2019interaction champ-d\u00e9faut de Kirchhoff a \u00e9t\u00e9 d\u00e9velopp\u00e9 pour les r\u00e9flexions sp\u00e9culaires \u00e0 haute fr\u00e9quence. Cela impose que le rayon des d\u00e9fauts (ici, la demi-hauteur des entailles) doit \u00eatre largement sup\u00e9rieur \u00e0 la longueur d\u2019onde et que les contributions associ\u00e9es \u00e0 la diffraction par les ar\u00eates des entailles ne sont pas simul\u00e9es. La validit\u00e9 du mod\u00e8le est assur\u00e9e selon un crit\u00e8re bas\u00e9 sur le produit du nombre d\u2019onde (k\u00a0=\u00a02*\u03c0\/\u03bb) par la rayon du d\u00e9faut (a) : k.a>>1.<\/p>\n<\/p>\n A 2\u00a0MHz, pour une vitesse de phase correspondant \u00e0 celle des ondes L dans l\u2019acier (5900 m\/s), k vaut 2,1\u00a0mm^-1 et la hauteur de l\u2019entaille doit \u00eatre grande compar\u00e9e \u00e0 0,9\u00a0mm. On comprend alors que la simulation pour des entailles de 0,5 mm ou 1 mm est moins pr\u00e9cise.<\/p>\n<\/p>\n De plus, il est mis en \u00e9vidence que la fr\u00e9quence centrale du traducteur n\u2019est pas le seul param\u00e8tre influant dans la limitation de Kirchhoff, la bande passante a aussi une influence. L\u2019influence de la bande passante n\u2019est pas trait\u00e9e dans ce document puisque, pour tous les traducteurs utilis\u00e9s dans cette \u00e9tude, la bande passante est d\u2019environ 60%.<\/p>\n<\/p>\n \u00a0<\/p>\n<\/p>\n Ces ph\u00e9nom\u00e8nes sont dus \u00e0 la pr\u00e9sence de contributions dans le faisceau arrivant sur le fond de la pi\u00e8ce et\/ou la surface de l\u2019entaille \u00e0 des incidences plus \u00e9lev\u00e9es que l\u2019incidence critique. Des ondes de surfaces peuvent \u00eatre alors g\u00e9n\u00e9r\u00e9es. On rappelle que l\u2019angle de r\u00e9fraction des ondes T correspondant \u00e0 l\u2019incidence critique pour l\u2019acier est de 33\u00b0 sur le fond et de 57\u00b0 sur une entaille verticale). Les contributions des ondes rasantes et des ondes de t\u00eate peuvent \u00eatre \u00e0 l\u2019origine des divergences observ\u00e9es sur les courbes d\u2019\u00e9chodynamiques puisqu\u2019elles donnent lieu \u00e0 des contributions suppl\u00e9mentaires \u00e0 l\u2019\u00e9cho de coin.<\/p>\n<\/p>\n \u00a0<\/p>\n<\/p>\n \u00a0<\/p>\n<\/p>\n L\u2019image ci-dessus montre la contribution des ondes rasantes et de t\u00eate sur l\u2019\u00e9cho de coin. Elle correspond \u00e0 une configuration T45 mettant en sc\u00e8ne une pi\u00e8ce en acier avec un angle critique de 33\u00b0, et les ondes rasantes sont repr\u00e9sent\u00e9es en vert. La version 10.1 de CIVA ne permet de calculer uniquement les ondes rampantes en fond de pi\u00e8ce (en haut \u00e0 gauche), elles ne sont pas calcul\u00e9es sur la surface d\u2019entr\u00e9e de la pi\u00e8ce ou sur l\u2019entaille. Le travail de mod\u00e9lisation est en cours, certaines de ces contributions pourraient \u00eatre disponibles dans une prochaine version de CIVA. Par ailleurs, ces contributions peuvent \u00eatre calcul\u00e9es avec le module CIVA-Athena2D.<\/p>\n<\/p>\n \u00a0<\/p>\n<\/p>\n Dans le cas de capteurs rayonnant des ondes L, des ondes T sont \u00e9galement g\u00e9n\u00e9r\u00e9es par le capteur avec un angle de r\u00e9fraction moindre. Le mod\u00e8le de rebond ultrasonore, bas\u00e9 sur le mod\u00e8le d\u2019interaction de Kirchhoff, d\u00e9termine le faisceau rayonn\u00e9 apr\u00e8s r\u00e9flexion en fond de pi\u00e8ce. Le faisceau correspondant \u00e0 chaque mode a \u00e9t\u00e9 calcul\u00e9 s\u00e9par\u00e9ment, en incluant un rebond en fond de pi\u00e8ce :<\/p>\n<\/p>\n \u00a0<\/p>\n<\/p>\n \u00a0<\/p>\n<\/p>\n Le champ T simul\u00e9 est s\u00e9par\u00e9 en 2 contributions, la seconde n\u2019\u00e9tant pas observ\u00e9e exp\u00e9rimentalement.<\/p>\n<\/p>\n La division du faisceau T apr\u00e8s passage de la surface est due aux limites du mod\u00e8le de calcul de champ. Le mod\u00e8le utilisant la m\u00e9thode des pinceaux (\u00e9quivalente \u00e0 la th\u00e9orie des rayons standard) se fonde sur l\u2019acoustique g\u00e9om\u00e9trique : dans une telle approche, seules les ondes de volume sont prises en compte. Or, dans le cas des ondes L45, une onde de t\u00eate contribue aussi au champ rayonn\u00e9 en ondes T dans la pi\u00e8ce: si les rayons \u00e9mis par le capteur sont incidents sur la surface de la pi\u00e8ce avec un angle incident proche de l\u2019angle longitudinal critique, des ondes rampantes L sont g\u00e9n\u00e9r\u00e9es, elles se propagent le long de la surface d\u2019entr\u00e9e et rayonnent des ondes de t\u00eates T dans le volume de la pi\u00e8ce. De plus, ces ondes de t\u00eate interf\u00e8rent avec les ondes de volume T r\u00e9fract\u00e9es classiques pour un angle incident tr\u00e8s proche de l\u2019angle critique. La valeur de l\u2019angle critique incident d\u00e9pend du mat\u00e9riau de couplage (plexiglas ou eau) mais correspond toujours \u00e0 un angle de r\u00e9fraction des ondes T de 33\u00b0. Dans une inspection en ondes L45, bien que l\u2019axe focal T du capteur (r\u00e9fract\u00e9 \u00e0 22,8\u00b0) ne soit pas \u00e9gal \u00e0 l\u2019angle critique (33\u00b0), il existe certains rayons \u00e9mis par le capteur qui sont critiques ou quasi critiques, par suite de l\u2019ouverture du capteur.<\/p>\n<\/p>\n \u00a0<\/p>\n<\/p>\n \u00a0<\/p>\n<\/p>\n Sur les B-scans pr\u00e9sent\u00e9s ici<\/a>, la division du faisceau conduit \u00e0 une nette s\u00e9paration de l\u2019\u00e9cho de coin T simul\u00e9. Toutefois, cet effet de division n\u2019a que peu d\u2019effet puisque l\u2019\u00e9cart en amplitude est inf\u00e9rieur \u00e0 2\u00a0dB et l\u2019\u00e9cho est bien positionn\u00e9.<\/p>\n<\/p>\n \u00a0<\/p>\n<\/p>\n La figure ci-dessous illustre ce ph\u00e9nom\u00e8ne de division de faisceau. Les champs L45 et T rayonn\u00e9s dans un pi\u00e8ce en acier plan par un capteur immersion (\u00d86,35\u00a0mm, 5\u00a0MHz) sont calcul\u00e9s dans une zone repr\u00e9sent\u00e9e par les deux images en haut de la figure. Deux calculs diff\u00e9rents ont \u00e9t\u00e9 effectu\u00e9s :<\/p>\n<\/p>\n \u00a0<\/p>\n<\/p>\n Les 8 images affich\u00e9es en bas de la figure repr\u00e9sentent pour chaque point de la zone, les amplitudes des champs propag\u00e9s dans la pi\u00e8ce \u00e0 un temps de propagation donn\u00e9 (ti). Les 4 images de gauche sont obtenues avec ATHENA2D et les 4 autres avec CIVA2D. La comparaison de ces images montre que les amplitudes relatives des ondes P et des ondes T sont pratiquement les m\u00eames. Mais la division du faisceau T obtenue avec CIVA2D n\u2019est pas observ\u00e9e pour le faisceau ATHENA2D.<\/p>\n<\/p>\n \u00a0<\/p>\n<\/p>\n \u00a0<\/p>\n<\/p>\n L\u2019\u00e9quipe de d\u00e9veloppement de CIVA travaille sur la transmission des modes autour de l\u2019angle critique de mani\u00e8re \u00e0 am\u00e9liorer les mod\u00e8les d\u00e9j\u00e0 impl\u00e9ment\u00e9s dans CIVA.<\/p>\n<\/p>\n \u00a0<\/p>\n<\/p>\n Retourner au menu Echos de coin en ondes L<\/a><\/p>\n<\/p>\n\n
Limitation \u00ab\u00a0petits d\u00e9fauts\u00a0\u00bb du mod\u00e8le de Kirchhoff<\/h2>\n<\/p>\n
Les contributions critiques, ou ondes rampantes, en particulier pour des faisceaux divergents<\/h2>\n<\/p>\n
![\"\"](\"https:\/\/www.extende.com\/wp-content\/uploads\/CIVA-Validation-CoinOL5-1.png\")
<\/a><\/p>\n<\/p>\nLa division du faisceau T<\/h2>\n<\/p>\n
![\"\"](\"https:\/\/www.extende.com\/wp-content\/uploads\/CIVA-Validation-CoinOL5-2.png\")
<\/a><\/p>\n<\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/www.extende.com\/wp-content\/uploads\/CIVA-Validation-CoinOL5-3.png\")
<\/a><\/p>\n<\/p>\n\n
![\"\"](\"https:\/\/www.extende.com\/wp-content\/uploads\/CIVA-Validation-CoinOL5-4.png\")
<\/a><\/p>\n<\/p>\n