| Titre : | Modélisation en Volumes Finis de CND des Matériaux Faiblement Conducteurs par Courants de Foucault et de Déplacement |
| Auteurs : | Ala-eddine Lakhdari, Auteur ; Ahmed Cheriet, Directeur de thèse |
| Type de document : | Monographie imprimée |
| Editeur : | Biskra [Algerie] : Université Mohamed Khider, 2019 |
| Langues: | Français |
| Mots-clés: | Matériaux composites anisotrope,CND-CF multifréquences,modélisation 3D-MVF,maillage prisme,problème inverse. |
| Résumé : | Compte tenu de la grande demande des matériaux composites dans différents secteurs de l’industrie, notamment l’aéronautique et l’automobile, les méthodes de ses contrôle non destructif et l’évaluation (CND et E) deviennent indispensables, surtout celles qui sont par les courants de Foucault. Par ailleurs, certains problèmes de CND-CF notamment ceux qui liés à la caractérisation des défauts et également la structure en matériaux composites, évoquent des outils de simulations numériques. A cet effet, le travail de cette thèse est consacré au développement d’un modèle de modélisation 3D par la méthode des volumes fins, adapté aux problèmes de CND-CF des matériaux composites. Ce modèle est pris en compte de l’anisotropie du matériau, ainsi que la sollicitation des éléments prismes et la formulation potentiel vecteur magnétique A-V. En outre, afin de valider le code de calcul développé en se basant sur ledit modèle, différentes applications sont considérées, certaines d'entre sont expérimentales. |
| Sommaire : |
Table des matières
Liste des figures 9 Liste des tableaux 12 Introduction générale 14 Chapitre I: Généralité sur les matériaux composites I.1 Introduction 19 I.2 Matériaux composites 20 I.3 Renfort 20 I.3.1 Composite à particules 21 I.3.2 Composite à fibres 22 I.3.2.1 Les fibres courtes 22 I.3.2.2 Les fibres longues 22 I.4 La matrice 27 I.4.1 Matrices organiques 27 I.4.1.1 Matrice thermoplastique (TP) 28 I.4.1.2 Matrice thermodurcissable (TD) 29 I.4.2 Matrices métalliques 30 I.4.3 Matrices céramiques 30 I.5 Architecture structurelle des matériaux composites 30 I.5.1 Les monocouches 30 I.5.2 Les stratifiés 31 I.5.3 Les sandwiches 33 I.6 Endommagement des composites stratifiés à fibres longues 33 I.6.1 Décohésions fibre-matrice 34 I.6.2 Porosité 35 I.6.3 Rupture de fibres 36 I.6.4 Fissuration matricielle 37 I.6.5 Délaminage 37 I.7 Méthodes de détection de l’endommagement 38 I.7.1 Emission acoustique 40 I.7.2 Ultrasons 41 I.7.3 Séarographie 42 I.7.4 Radiographie et tomographie 43 I.7.5 Thermographie infrarouge 45 I.7.6 Auto-détection par la résistance électrique 47 I.7.7 Courants de Foucault 48 I.8 Applicabilité des méthodes de CND 50 I.9 Conclusion 52 Table des matières Chapitre II: Contrôle & Evaluation par courants de Foucault II.1 Introduction 54 II.2 Bref Historique de CND-CF 54 II.3 Principe du CND-CF 55 II.4 Densité et profondeur de pénétration de CF 57 II.4.1 Densité de CF 57 II.4.2 Profondeur de pénétration standard 58 II.5 Indicateurs exploitables en CND-CF 59 II.6 Capteurs inductifs 61 II.6.1 Configurations de capteurs 62 II.6.1.1 Capteur à double fonctions 62 II.6.1.2 Capteur à fonctions séparées 63 II.6.1.3 Capteur à fonctions différentielles 64 II.6.2 Types de bobines 65 II.6.2.1 Bobine classique 65 II.6.2.2 Bobine gravée (imprimée) 66 II.6.3 Impédance du capteur 66 II.6.3.1 Impédance normalisée 68 II.6.4 Signaux d’excitation du capteur 70 II.6.4.1 Excitation mono-fréquence 70 II.6.4.2 Excitation multifréquences 70 II.6.4.3 Excitation pulsée 71 II.7 Capteurs magnétiques 72 II.7.1 Dispositif supraconducteur à interférence quantique (SQUD) 73 II.7.2 Le fluxgate 74 II.7.3 Effet Hall 74 II.7.4 Magnétorésistance anisotrope (AMR) 74 II.7.5 Magnétorésistance géante (GMR) 75 II.7.6 Magnéto-impédance géante (GMI) 75 II.8 Conclusion 76 Chapitre III: Modélisation et formulation mathématique de problème électromagnétique III.1 Introduction 78 III.2 Description du problème de CND-CF 78 III.2.1 Les équations de Maxwell 79 III.2.2 Conditions de passage 81 III.2.3 Conditions aux limites 82 III.2.4 Simplification des équations 83 III.3 Formulation électromagnétique 83 III.3.1 Formulation A-V 84 III.4 Tenseurs de propriétés électriques d’un stratifié anisotrope 87 III.5 Mise en oeuvre de la MVF 90 III.5.1 Modélisation numérique 3D 91 III.5.2 Développement de 0 s A ds 92 Table des matières III.5.3 Développement de ( v) v PEp j d A 94 III.5.4 Développement du terme de source s v PEp d J 95 III.5.5 Développement de ( v) s j A ds 95 III.5.5.1 Développement du sous terme 1 ψ 95 III.5.5.2 Développement du sous terme 2 ψ 97 III.5.6 Système algébrique final 97 III.6 Conclusion 98 Chapitre IV: Mise en applications et validations IV.1 Introduction 100 IV.2 Organigramme du code de calcul 100 IV.3 Modélisation de CFRP stratifié 102 IV.3.1 Description du problème 102 IV.3.2 Résultats et discussions 103 IV.4 Validation expérimentale du code de calcul 105 IV.4.1 Matériau à faible taux d’anisotropie (Al-B) 105 IV.4.1.1 Description du problème 105 IV.4.1.2 Résultats et discussions 106 IV.4.2 Matériau à fort taux d’anisotropie (CFRP) 110 IV.4.2.1 Description du problème 110 IV.4.2.2 Résultats et discussions 112 IV.4.3 Evaluation du défaut de délaminage 116 IV.4.3.1 Description du problème 116 IV.4.3.2 Résultats et discussions 117 IV.5 Conclusion 122 Conclusion générale 125 Annexes A. La méthode MVF-Hexaédrique liée aux milieux anisotropes 128 B. Application du modèle 3D-MVF-HEXA 132 Bibliographie 136 |
| Type de document : | Thése doctorat |
Disponibilité (1)
| Cote | Support | Localisation | Statut | Emplacement | |
|---|---|---|---|---|---|
| TH/1014 | Thèse de doctorat | BIB.FAC.ST. | Empruntable | Salle de mémoires et de théses |
Erreur sur le template
