Etude et Réalisation d’un Système Multicapteurs Destiné au Diagnostic des Matériaux Conducteurs.
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Date
2016-07-21
Authors
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Publisher
Université Mouloud Mammeri
Abstract
Ce mémoire est consacré à l’étude et la réalisation d’une matrice de capteurs destinée au diagnostic des matériaux conducteurs en exploitant le phénomène des courants de Foucault. C’est un travail qui relève du domaine du Contrôle Non destructif (CND) par courants de Foucault (CF) dans ses aspects : expérimental et de modélisation. Il a pour but l’élaboration d’une stratégie d’évaluation et de mise au point d’outils logiciels et matériels permettant une meilleure analyse des signaux provenant d’un système multicapteurs à courants de Foucault en vue de la caractérisation des fissures présentes dans des pièces de matériaux conducteurs. Notre contribution consiste à proposer une méthodologie de calcul précise en magnétodynamique des systèmes de Contrôle Non Destructif par Courant de Foucault et à établir des expressions de l’impédance explicitant les caractéristiques du dispositif. Des modèles en 2D et 3D éléments finis de la formulation magnétodynamique en potentiels vecteur magnétique et scalaire électrique déduite des équations de Maxwell sont développés pour la modélisation du système (matériau+fissure+bobines). Avant de passer à la modélisation, nous avons à travers une recherche bibliographique donné un aperçu sur les diverses techniques du CND en mettant l’accent sur la technique exploitant les courants de Foucault que ce soit du point de vue physique, technologique ou modélisation. Pour le contrôle et l’évaluation non destructive des caractéristiques électromagnétiques et géométriques d’un matériau conducteur de forme cylindrique étudié en coordonnés artésiennes nous avons exploité le modèle général de Maxwell dans la modélisation des Courants de Foucault par le calcul de l’impédance qui en découle. Les méthodes analytiques sont souvent inefficaces pour la modélisation des structures CND par CF ce qui fait appel à des méthodes numériques notamment l’incontournable méthode des éléments finis pour sa prise en compte des géométries complexes des pièces et des bobines. L’application concerne la réalisation de bobines constituant le multicapteurs et la simulation est effectuée en plaçant ces bobines en série formant une matrice de capteurs sur une plaque conductrice axisymétrique en cuivre de forme cylindrique étudiée en coordonnées cartésiennes et qui comporte une fissure portée sur l’axe OZ. Les paramètres géométriques et physiques qui influencent sur l’impédance du capteur ont été variés et les différents résultats relevés ont été comparés aux résultats fournis en littératures et ceux obtenus par voie expérimentale.
Description
107 f. : ill. ; 30 cm. (+ CD-Rom)
Keywords
Contrôle Non Destructif, Courant de Foucault, Matrice de capteurs
Citation
Option : Entraînements électriques