Méthode de détection et de reconstruction de défauts internes et débouchants dans des pièces métalliques

La détection et le contrôle de défauts débouchants ou sous-jacents dans des pièces métalliques est un enjeu industriel important dans de nombreux domaines. En aéronautique, le contrôle de fissures débouchantes est assuré par la méthode du ressuage et ne permet pas un contrôle quantitatif des défauts. Dans le domaine médical où les pièces sont soudées, ou en fabrication additive, le contrôle, minutieux, est souvent réalisé par tomographie aux rayons X, une méthode lourde et longue, et délocalisé de la ligne de production... Le développement actuel de méthodes de thermographie infrarouge pour le contrôle volumique de ces pièces est suivi de près car offre de nombreux avantages : rapidité, sans contact et implémentable dans l’usine de fabrication [1]. En parallèle, depuis plusieurs années le laboratoire I2M s’est spécialisé dans la reconstruction de flux spatio-temporels, avec les travaux de A.Aouali [2] et T.Lafargue-Tallet [3] (déconvolution spatio-temporelle), et de sources volumiques avec les travaux de MM.Groz [4] (approche bayésienne). L’exploitation de ces travaux est à la base de la méthode de caractérisation développée. Après une excitation en surface, les défauts internes modifient la diffusion de la chaleur dans le matériau, ce qui se traduit par une variation du champ de température en surface en comparaison à une zone saine. De cette façon, les défauts peuvent être assimiler à des sources volumiques équivalentes de forme temporelle particulière. Une première partie cherche à valider cette observation. L’objectif est de la valider numériquement avec un code volumes finis simulant le contrôle d’une pièce avec des défauts sous-jacents. Dans un second temps, la méthodologie de reconstruction spatio-temporelle de sources est être exploitée pour remonter à ces sources équivalentes induites par les défauts. L’objectif est de mesurer la distribution des sources internes et ainsi de réaliser une tomographie 3D de l’échantillon. Expérimentalement l’objectif sera de tester cette méthode sur une pièce en aluminium contenant des fissures débouchantes de dimensions connues. La connaissance a priori des fissures débouchantes sera pris en compte dans la méthode d’inversion. [1] Garrido, I., Lagüela, S., Otero, R., & Arias, P. (2020). Thermographic methodologies used in infrastructure inspection: A review - Post-processing procedures. In Applied Energy (Vol. 266). Elsevier Ltd. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2020.114857 [2] Aouali, A. (n.d.). Tomographie thermo-spectroscopique par imagerie 3D pour l’étude des torches à plasma. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-03623084 [3] Lafargue-Tallet, T. (2023). Etude du comportement de matériaux illuminées par des sources lasers de fortes puissances. [4] Groz, M. M., Abisset-Chavanne, E., Meziane, A., Sommier, A., & Pradère, C. (2019). Three-dimensional reconstruction of thermal volumetric sources from surface temperature fields measured by infrared thermography. Applied Sciences (Switzerland), 9(24). https://doi.org/10.3390/app9245464

Work In Progress