Clarisse Poidevin

CIVA : PLATEFORME MULTI-TECHNIQUES UT,ET,RTDéveloppement au CEA/LIST d’une plateforme de simulation en CNDRTDistribution34 pays, plus de 170 compagnies utilisatrices

SIMULATION ULTRASONOREModélisation de la réponse de défauts dans CIVAModèles d’interaction faisceau/défautDifférents modèles disponibles dans CIVA selon lanature du défaut (fissure, inclusion) ou le typed’inspection (pulse écho ou TOFD)Qcq exemples :Défauts plans de forme complexe• Kirchhoff approximation pour les échosspéculaires et les échos de coin• GTD (Geometrical Theory of Diffraction)pour le calcul des échos de diffraction• Born pour les inclusions solidesréflexion speculairePropagationdans le défautOnde de surfaceInter branchDiffractionecho RightechoCornerDéfauts branchés 2Dou 3D• réflexions et conversions de modeentre les branches• ombrage du défaut sur lui-mêmeAfter skipecho

depthdepthSIMULATION ULTRASONORE• Simulation de la réponse de défauts de type ‘fissure’Ondes T45°-9 dB5.5 dBscanningbalayage11.5 dBsimulationCapteur contactReference : 2mm side-drilled holescanning-9 dB7 dB12 dBacquisition

SIMULATION ULTRASONORERéponse de défauts dans une géométrie complexeÉchos de géométrieEchos de géométrieRéponse du défaut

Simulation de contrôles par Courant de Foucault■ 12

Simulation de contrôles par Courant de Foucault1. Modélisation de la réponse dedéfauts simples ou combinés2. Modélisation de la réponse de défauts finsde type fissures (10-100 de µm)3. Modélisation de défauts ramifiésL: 10mm to 25mmw: 0.05mm to 0.35mmh: 0.35mm to 0.65mm in depth■ 13

Simulation du contrôle par CF de plaques rivetéesEmetteur Récepteur 1Récepteur 2Sonde courants de Foucault en modedifférentielFerritesBobinesExpérienceSimulationSonde simuléeSonde réelle (tomographie)■ 14

SIMULATION DES CONTRÔLES RADIOGRAPHIQUESRayonnement direct :Simulation atténuation (Beer Lambert)SourceDétecteurRayonnement diffusé :Suivi de photons (Monte Carlo)• étude de l’influence de lagéométrie du composant, dumatériau, descaractéristiques du défaut sursa détectabilitéImage radiographique finale :Combinaison rayonnement direct + diffusé■ 15

SIMULATION DES CONTRÔLES RADIOGRAPHIQUESContrôle d’une soudure bimetalliqueInconelFerritic steelStainless steelRectangulardefectInspection settings:• Source: Ir192, Activity 5000 GbqComplex Crack(3D CAD description)• Exposure time: 2h• Detector: 1mm of AgBr…• Distance Source / Detector: 300 mmpage 16

SIMULATION DES CONTRÔLES RADIOGRAPHIQUESSimulation sansdéfautSimulation avecdéfautfissureDéfaut rectangulaire17page 17

Imagerie et reconstructionImagerie Ultrasonore basée sur la simulationAlgorithmes exploitant la description complète ducontrôle :• géométrie du composantx• position du traducteurReconstruction : milieu homogène et isotrope• réglages : loi de retard pour lestraducteurs multi-élémentsz• la complexité du matériau(soudures hétérogènes/anisotropes)Reconstruction : milieu hétérogène et anisotrope■ 18

TimeImagerie multi-éléments avancéeFull Matrix CaptureTransducer array : N elementsElectronic scanningTransmitter n°jReceiver n°iN successive shots:one shot = One transmitter, N receiversElementsN x N signals s ij (t)N signalsN signalsN signalsN signalss 11 (t)s 12 (t)…s N N (t)■ 19

Reconstruction par focalisation synthétiqueAcquisition Full Matrix Capture (FMC)+Reconstruction ‘Focalisation en tout Point’ (TFM)Principe : sommation cohérente des signaux reçus en chaque point del’image à partir du calcul des temps de vol théoriques.

Reconstruction par focalisation synthétiqueReconstruction des modes ‘échos de coin’Linear array2 MHz – 42 éltsNotch h10Corner echo TTTTROITTCorner echo LTTNotch h10ROILTT

RECONSTRUCTION TOMOGRAPHIQUESimulation – CIVA RXReconstructionPosition de lasourceAxe de rotationDetecteurProjectionsAlgorithmes de reconstruction(analytique, itératif)Coned’émissionObjetObjetDéfautsObjet CAO (IGES, step, stl) ouparamétré + description des matériaux(corps simple, alliage, densité)Objets CAO ou paramétrés:structure, position et matériaux

RECONSTRUCTION TOMOGRAPHIQUEReconstruction en tomographie X (algorithme FDK) f( x,y,z)CT imageCEA | 20/09/2012 | PAGE 23

SignalOutils de simulation pour l’évaluation des méthodes de contrôleApproche probabiliste appliquée au contrôle non destructif‣ Quantifier la capacité à détecter les défauts nocifs pour le composantinspecté.‣ Minimiser les « fausses alarmes » qui conduisent à mettre au rebut despièces saines ou à engager des actions de réparation non nécessaires‣ Pour une méthode données, permet de quantifier les performances ducontrôle en fonction d’une dimension caractéristique du défautSeuil de détectionDimension dudéfaut■ 24