Détection de défaut à l'aide d'une sollicitation thermique périodique    Etude de faisabilité B Lascoup, L Perez, L Autriq...
Plan Contexte & Objectifs Modélisation  Simulations numériques Dispositif expérimental  Echantillons testés Résultats expé...
Contexte et Objectifs <ul><li>CND </li></ul><ul><ul><li>Modulation thermique </li></ul></ul><ul><ul><li>Non polluant </li>...
Modélisation  <ul><li>Signal thermique observé </li></ul><ul><ul><li>Régime transitoire </li></ul></ul><ul><ul><li>Régime ...
Modélisation  <ul><li>Longueur de diffusion  </li></ul><ul><ul><li>Fréquence d’excitation </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>I...
Modélisation <ul><li>Exemple avec du titane (sans défaut) </li></ul><ul><ul><li>Symétrie si absence de défaut </li></ul></...
Modélisation <ul><li>Étude de sensibilité </li></ul><ul><ul><li>Paramètres influents sur le module et le déphasage  </li><...
Simulations Numériques <ul><li>Cartographie Module et déphasage </li></ul><ul><ul><li>Défaut : plaque de cuivre1x1x0.02 cm...
Simulations Numériques <ul><li>Cartographie Module et déphasage </li></ul><ul><ul><li>Défaut plaque d’aluminium1x1x0.02 cm...
Simulations Numériques <ul><li>Cartographie Module et déphasage </li></ul><ul><ul><li>Défaut plaque de téflon 1x1x0.02 cm ...
Dispositif Expérimental  <ul><li>Camera thermique </li></ul><ul><ul><li>Flir A20 </li></ul></ul><ul><ul><li>Non refroidie ...
Échantillons testés <ul><li>Plaque carbone-époxy </li></ul><ul><ul><li>300x400x1.7 mm </li></ul></ul><ul><ul><li>Sept couc...
Résultat expérimentaux <ul><li>Défaut : plaque de cuivre 1x1x0.02 cm f=0.05Hz </li></ul><ul><ul><li>Module </li></ul></ul>...
Résultats expérimentaux <ul><li>Défaut : pièce carrée de cuivre 1x1x0.02 cm 3  </li></ul>/20 16 Juin 2011 Journées Nationa...
Résultats expérimentaux <ul><li>Défaut : pièce carrée d’aluminium1x1x0.002 cm 3  </li></ul>/20 16 Juin 2011 Journées Natio...
Résultats expérimentaux <ul><li>Défaut : plaque de teflon1x1x0.02 cm 3  </li></ul>/20 16 Juin 2011 Journées Nationales sur...
Conclusion & Perspectives <ul><li>Validité du modèle </li></ul><ul><li>Détection </li></ul><ul><ul><li>Défauts détectés </...
Conclusion & Perspectives <ul><li>Caractérisation </li></ul><ul><ul><li>Méthode inverse </li></ul></ul><ul><ul><li>Minimis...
Conclusion & Perspectives <ul><li>Conception optimale de l’expérience </li></ul><ul><ul><li>Jusqu’a l’automatisation </li>...
<ul><li>Merci de votre attention </li></ul><ul><li>Présentation disponible </li></ul><ul><li>http://www.slideshare.net/Ant...
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  1. 1. Détection de défaut à l'aide d'une sollicitation thermique périodique Etude de faisabilité B Lascoup, L Perez, L Autrique et A Crinière
  2. 2. Plan Contexte & Objectifs Modélisation Simulations numériques Dispositif expérimental Echantillons testés Résultats expérimentaux /20 16 Juin 2011 Journées Nationales sur les Composites Conclusion et perspectives
  3. 3. Contexte et Objectifs <ul><li>CND </li></ul><ul><ul><li>Modulation thermique </li></ul></ul><ul><ul><li>Non polluant </li></ul></ul><ul><ul><li>Non dégradant </li></ul></ul><ul><ul><li>Mesure non intrusive </li></ul></ul><ul><li>Défauts </li></ul><ul><ul><li>Détection </li></ul></ul><ul><ul><li>Caractérisation </li></ul></ul><ul><li>Application </li></ul><ul><ul><li>Matériaux composites fins (Fibres de carbone) </li></ul></ul>/20 16 Juin 2011 Journées Nationales sur les Composites
  4. 4. Modélisation <ul><li>Signal thermique observé </li></ul><ul><ul><li>Régime transitoire </li></ul></ul><ul><ul><li>Régime établi </li></ul></ul>/20 16 Juin 2011 Journées Nationales sur les Composites <ul><li>Données observables </li></ul><ul><ul><li>Amplitude </li></ul></ul><ul><ul><li>Déphasage </li></ul></ul>Temporelle Complexe
  5. 5. Modélisation <ul><li>Longueur de diffusion </li></ul><ul><ul><li>Fréquence d’excitation </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Isotropie </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Orthotropie  tenseur </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Anisotropie </li></ul></ul></ul><ul><li>Deux modes d’analyse </li></ul><ul><ul><li>Vobulation </li></ul></ul><ul><ul><li>Balayage spatial </li></ul></ul>16 Juin 2011 Journées Nationales sur les Composites /20 Source Défaut
  6. 6. Modélisation <ul><li>Exemple avec du titane (sans défaut) </li></ul><ul><ul><li>Symétrie si absence de défaut </li></ul></ul><ul><ul><li>Différence entre une cartographie saine et avec défaut. </li></ul></ul>16 Juin 2011 Journées Nationales sur les Composites /20 Fréquence 0.001Hz Épaisseur 1.7mm Conductivité 21.9 W/m.K Masse volumique 4510 kg/m 3 Capacité thermique 520 J/kg.K
  7. 7. Modélisation <ul><li>Étude de sensibilité </li></ul><ul><ul><li>Paramètres influents sur le module et le déphasage </li></ul></ul>16 Juin 2011 Journées Nationales sur les Composites /20
  8. 8. Simulations Numériques <ul><li>Cartographie Module et déphasage </li></ul><ul><ul><li>Défaut : plaque de cuivre1x1x0.02 cm 3 </li></ul></ul>16 Juin 2011 Journées Nationales sur les Composites /20 Défaut Echantillon e=1.7mm Conductivité 401 W/m.K en x,y,z (0.25, 1, 0.25) W/m.K Masse volumique 8920 kg/m3 1700 kg/m3 Capacité thermique 380 J/kg.K 1000 J/kg.K
  9. 9. Simulations Numériques <ul><li>Cartographie Module et déphasage </li></ul><ul><ul><li>Défaut plaque d’aluminium1x1x0.02 cm 3 </li></ul></ul>16 Juin 2011 Journées Nationales sur les Composites /20 Défaut Echantillon e=1.7mm Conductivité 237W/m.K en x,y,z (0.25, 1, 0.25) W/m.K Masse volumique 2698kg/m3 1700 kg/m3 Capacité thermique 900J/kg.K 1000 J/kg.K
  10. 10. Simulations Numériques <ul><li>Cartographie Module et déphasage </li></ul><ul><ul><li>Défaut plaque de téflon 1x1x0.02 cm 3 </li></ul></ul>16 Juin 2011 Journées Nationales sur les Composites /20 Défaut Echantillon e=1.7mm Conductivité 0.25 W/m.K en x,y,z (0.25, 1, 0.25) W/m.K Masse volumique 2160 kg/m3 1700 kg/m3 Capacité thermique 1050 J/kg.K 1000 J/kg.K
  11. 11. Dispositif Expérimental <ul><li>Camera thermique </li></ul><ul><ul><li>Flir A20 </li></ul></ul><ul><ul><li>Non refroidie </li></ul></ul><ul><li>Ampoule </li></ul><ul><ul><li>Alimentée périodiquement </li></ul></ul><ul><ul><li>Chopper haute fréquence </li></ul></ul><ul><li>Montage de Köhler </li></ul><ul><ul><li>Homogénéise le flux </li></ul></ul>/20 16 Juin 2011 Journées Nationales sur les Composites
  12. 12. Échantillons testés <ul><li>Plaque carbone-époxy </li></ul><ul><ul><li>300x400x1.7 mm </li></ul></ul><ul><ul><li>Sept couches </li></ul></ul><ul><ul><li>Défaut: plan médian </li></ul></ul><ul><li>Défauts incorporés </li></ul><ul><ul><li>Aluminium </li></ul></ul><ul><ul><li>Cuivre </li></ul></ul><ul><ul><li>Téflon </li></ul></ul>/20 16 Juin 2011 Journées Nationales sur les Composites
  13. 13. Résultat expérimentaux <ul><li>Défaut : plaque de cuivre 1x1x0.02 cm f=0.05Hz </li></ul><ul><ul><li>Module </li></ul></ul><ul><ul><li>Déphasage </li></ul></ul><ul><li>Défaut : plaque d’aluminium 1x1x0.002 cm f=0.1Hz </li></ul><ul><ul><li>Module </li></ul></ul><ul><ul><li>Déphasage </li></ul></ul><ul><li>Défaut : plaque de téflon 1x1x0.02 cm f=0.1Hz </li></ul><ul><ul><li>Module </li></ul></ul><ul><ul><li>Déphasage </li></ul></ul>/20 16 Juin 2011 Journées Nationales sur les Composites
  14. 14. Résultats expérimentaux <ul><li>Défaut : pièce carrée de cuivre 1x1x0.02 cm 3 </li></ul>/20 16 Juin 2011 Journées Nationales sur les Composites
  15. 15. Résultats expérimentaux <ul><li>Défaut : pièce carrée d’aluminium1x1x0.002 cm 3 </li></ul>/20 16 Juin 2011 Journées Nationales sur les Composites
  16. 16. Résultats expérimentaux <ul><li>Défaut : plaque de teflon1x1x0.02 cm 3 </li></ul>/20 16 Juin 2011 Journées Nationales sur les Composites Localisation Défaut
  17. 17. Conclusion & Perspectives <ul><li>Validité du modèle </li></ul><ul><li>Détection </li></ul><ul><ul><li>Défauts détectés </li></ul></ul><ul><ul><li>Isolants et/ou conducteurs </li></ul></ul><ul><li>Non détérioration de l’échantillon </li></ul><ul><li>Domaines d’utilisation nombreux </li></ul>/20 16 Juin 2011 Journées Nationales sur les Composites
  18. 18. Conclusion & Perspectives <ul><li>Caractérisation </li></ul><ul><ul><li>Méthode inverse </li></ul></ul><ul><ul><li>Minimiser un critère quadratique </li></ul></ul><ul><ul><li>Taille, profondeur, propriétés… </li></ul></ul><ul><li>Défauts issus d’impacts </li></ul><ul><ul><li>Délaminage </li></ul></ul><ul><ul><li>Écrasement </li></ul></ul>/20 16 Juin 2011 Journées Nationales sur les Composites
  19. 19. Conclusion & Perspectives <ul><li>Conception optimale de l’expérience </li></ul><ul><ul><li>Jusqu’a l’automatisation </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Isolant ou conducteur et position? </li></ul></ul></ul>/20 16 Juin 2011 Journées Nationales sur les Composites ? ?
  20. 20. <ul><li>Merci de votre attention </li></ul><ul><li>Présentation disponible </li></ul><ul><li>http://www.slideshare.net/Antoine_Criniere/presentation-jnc17-acriniereblascoup </li></ul>/20 16 Juin 2011 Journées Nationales sur les Composites
  21. 21. 16 Juin 2011 Journées Nationales sur les Composites

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