projet inter Carnot
Rodolphe Vaillon DR CNRS, INSA Lyon CETHIL
MODÉLISATION NUMÉRIQUE ET CONCEPTION ROBUSTE ( caractérisation de matériaux)
Aéronautique
Chimie et Matériaux
-
Pour des applications Contrôle non destructif: AGROALIMENTAIRE, AUTOMOBILE, FERROVIAIRE, INDUSTRIE DE LA SANTE, NAVAL, NUCLEAIRE
Avec les soutiens financiers des deux Instituts Carnot (I@L et STAR) et de la SATT Sud Est, le prototype a été amélioré pour se prémunir d’effets indésirables (tels que l’existence d’ondes propagatives résiduelles au-dessus de la surface du prisme) et a été muni de systèmes de déplacement des sondes en champ proche. Des sondes électriques et magnétiques résolues, à forte dynamique et peu perturbatrices, ont été acquises et installées. La mise en place d’un capot anéchoïque est en cours. Le prototype amélioré a atteint l’opérationnalité visée et fait l’objet des tests de qualification des performances.
Du point de vue modélisation, le cas d’un cube seul et de deux cubes adjacents ont été simulés à l’aide de codes numériques dédiés (approximation des dipôles discrets, notamment) et ont permis de définir une cartographie des champs électriques diffusés proches et lointains. L’analyse de ces résultats a permis de dégager les capacités de distinguer un objet seul (plus petit rapport taille sur longueur d’onde) et deux objets proches (plus petit rapport distance entre les objets sur la longueur d’onde). Une étude spécifique destinée à comprendre l’impact du substrat sur le champ diffusé a été menée. Elle a permis de bien mettre en évidence les limitations des modèles actuels à bien traiter ce cas et la nécessité de mettre en œuvre plusieurs approches (dipôles discrets, éléments finis) pour conclure.
Avec les améliorations apportées au prototype, une extension géographique de la protection de l’invention a été effectuée par le dépôt d'une demande internationale au titre du Traité de Coopération en matière de Brevet (PCT n° EP2014/056351).
Dans le domaine fréquentiel du prototype, le scanner peut être mis à profit pour la détection de défauts ou d’humidité à l’intérieur d’objets et de matériaux, non visibles à l’œil nu (car en cœur). Des essais ont été réalisés pour déceler quelques gouttes d’eau dans du sable ou pour observer la signature de fissures dans des blocs de matière plastique. Ces défauts peuvent être détectés en champ lointain et imagés en champ proche. Ces perspectives d’application à du Contrôle Non Destructif ont déjà fait l’objet de démonstrations auprès de plusieurs entreprises.
Le deuxième intérêt de ce scanner est qu’il peut permettre de réaliser à plus grande échelle et pour des plus grandes longueurs d’onde des mesures similaires à de la microscopie optique en champ proche, en s’appuyant sur des principes d’invariance d’échelles. De nombreux systèmes optiques désormais utilisés couramment ont d’abord été développés dans le domaine des micro-ondes. Ce scanner peut tout à fait être mis au service de développeurs de nouveaux imageurs optiques en champ proche et champ lointain qui ne feraient pas appel à des sondes ou des guides d’onde. Il s’agit là d’un champ d’innovation à continuer d’explorer en lien étroit avec les entreprises.
CALY TECHNOLOGIES, MECALAM, CCI LYON, VIBRATEC, THALES, AREVA, VOLVO, RENAULT, MICHELIN, ANNEALSYS, HUTCHINSON, EDF R&D ENERBAT, RIBER, SKF, EDF, PSA Peugeot-Citroen, SAFRAN, CARA, ST MICROELECTRONICS, ...
Espace membres