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Dissertations / Theses on the topic 'Courant foucault'
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Issa, Mohammad. "Modélisation asymptotique et discrétisation des composants magnétiques dans les problèmes de courant de Foucault." Thesis, Toulouse 3, 2019. http://www.theses.fr/2019TOU30177.
Full textAbstract:
La modèlisation de composants magnétiques intégrés en génie électrique (ex. les transformateurs hautes fréquences) conduit à un certain nombre de problèmes liés à l'augmentation de la fréquence. Cette augmentation de fréquence induit notamment des courants de Foucault dans les pièces conductrices qui nécessitent des maillages très fins et conduit de grands systèmes d'équations et donc souvent à des temps de calcul prohibitifs, notamment pour les structures 3D. Les outils de calcul numérique commerciaux ne répondent que partiellement à ces difficultés, induites notamment par la présence d'entrefers (modélisation du milieu "infini" par une condition de radiation), la présence des couches minces (maillages très hétérogènes) et la prise en compte d'enroulements multi-couches. Pour répondre à ces difficultés, on se propose de développer des outils dédiés. Une première action a été menée pour répondre au problème de grands entrefers en résolvant un système avec deux techniques couplées : la méthode des éléments finis volumiques (FEM) et la méthode des éléments finis de frontière (BEM) en 3D. La BEM est bien adaptée aux problèmes avec des structures non bornées, car aucune condition aux limites artificielle n'est nécessaire, ce qui n'est pas le cas pour la FEM. De plus, la BEM ne nécessite qu'une discrétisation de surface, ce qui réduit le nombre d'inconnues et généralement le temps de calcul. Une autre problématique sera de traiter les couches conductrices minces utilisées dans un large éventail d'applications à des fins de blindage. La modélisation de telles régions conductrices requiert une discrétisation volumique très fine en raison de la décroissance rapide des champs vers la surface pour les hautes fréquences. Pour éviter cette difficulté, nous dérivons un modèle équivalent pour le problème des courants de Foucault en 3D avec une couche mince conductrice de faible épaisseur, dans laquelle la feuille conductrice est remplacée par sa surface médiane, et son comportement de blindage est satisfait par une condition de transmission équivalente qui relie les champs électrique et magnétique autour de la surface. De plus, une discrétisation efficace utilisant la BEM est proposée pour résoudre numériquement le problème avec la condition de transmissions. La dernière problématique est de traiter les problèmes d'enroulements. Nous procédons en considérant le cas plus simple d'un problème d'empilement de tôles. Nous fournissons une modélisation efficace des empilements des tôles en 1D et 2D en utilisant l'homogénéisation classique dans le domaine des empilements. Ensuite, nous étudions l'influence de l'interface (avec l'air) pour traiter le problème dans le domaine entier. Nous considérons le cas où la profondeur de pénétration est maintenue inférieure ou égale à l'épaisseur de la tôleModeling of integrated magnetic components in electrical engineering (such as high frequency transformers) leads to several issues related to frequency increase. This frequency increase induces eddy currents in conducting material which require very fine meshes and consequently, it leads to large systems of equations and prohibit computational cost, especially for 3D structures. The commercial scientific software only partially tackle these issues due notably to the presence of airgaps (modeling "infinite" medium by radiating conditions), the presence of thin layers (very heterogeneous meshes), and the inclusion of winding multi-layers. To deal with these difficulties, dedicated tools have been implemented. The primary issue that is the presence of airgaps is treated by solving a coupled "Finite Element Method (FEM)/ Boundary Element Method (BEM)" system in 3D. The BEM is adapted to general field problems with unbounded structures because no artificial boundaries are needed, this is not the case for the FEM. Moreover, the BEM requires only a surface discretisation which reduces the number of unknowns and then the computational time. The secondary issue is to deal with thin conductive layers used in a wide range of applications for shielding purpose. Modeling such conductive regions require very fine volume discretisation due to the rapid decay of fields through the surface for high frequencies. To avoid this difficulty, we derive an equivalent model for 3D Eddy Current problem with a conductive thin layer of slight thickness, where the conductive sheet is replaced by its mid-surface, and its shielding behaviour is satisfied by an equivalent transmission condition which connects the electric and magnetic fields around the surface. In addition, an efficient discretisation using the BEM is provided to solve numerically the problem with the transmission condition. The last issue is to tackle the foil winding problems. We proceed by considering the simple case of a problem of laminar stacks. We provide an effective modeling of the laminar stacks in 1D and 2D by deriving the classical homogenisation in the domain of the laminar stacks. Then, we study the influence of the interface (with air) on the vector potential to treat the problem in the whole domain. We also consider the case where the skin depth is kept less than or equal to the thickness of the metal sheet
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Jiang, Zixian. "Contrôle non destructif via des sondes courants de Foucault : nouvelles approches." Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2014. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00943613.
Full textAbstract:
L'objectif principal de cette thèse est de proposer et de tester quelques méthodes de l'optimisation de forme afin d'identifier et de reconstruire des dépôts qui couvrent la paroi extérieure d'un tube conducteur dans un générateur de vapeurs en utilisant des signaux courant de Foucault. Ce problème est motivé par des applications industrielles en contrôle non-destructive dans le secteur de l'énergie nucléaire. En fait, des dépôts peuvent obstruer le passage de circuit de refroidissement entre les tubes et les plaques entretoises qui les soutiennent, ce qui entraînerait une baisse de productivité et mettrait la structure en danger. On considère dans un premier temps un cas axisymétrique dans le cadre duquel on construit un modèle 2-D par des équations aux dérivées partielles pour le courant de Foucault, ce qui nous permet ensuite de reproduire des mesures d'impédances qui correspondent en réalité les signaux courants de Foucault. Pour réduire le coût de calculs de la simulation numérique, on tronque le domaine du problème en posant des conditions aux bords artificielles basées sur des études sur le comportement de la solution, notamment sur un calcul semi-analytique de l'opérateur Dirichlet-to-Neumann dans la direction axiale. Pour la partie identification et reconstruction, on distingue deux sortes de dépôts et établit pour chacun une méthode d'inversion spécifique. Le premier cas concernent des dépôts dont la conductivité est relativement faible (d'environs 1.e4 S/m). On utilise la méthode d'optimisation de forme qui consiste à exprimer explicitement la dérivée des mesures d'impédance par rapport au domaine du dépôt en fonction d'une déformation et à représenter le gradient d'un fonctionnel de coût à minimiser par l'intermédiaire d'un état adjoint proprement défini. Motivée par la présence des dépôts et des plaques de maintient non-axisymétriques, on fait aussi une extension en 3-D des méthodes précédentes. Pour le deuxième cas, des dépôts sont fortement conducteurs et sous forme de couche mince d'une épaisseur de l'ordre de micron. La méthode adaptée à la première sorte de dépôts devient ici trop coûteuse à cause du degré de liberté très élevé des éléments finis sur un maillage extrêmement raffiné à l'échelle de la couche mince. Pour relever cette difficulté, les études sont portées sur plusieurs modèles asymptotiques qui remplace la couche mince par des conditions d'interface sur la surface du tube portante du dépôt. Le nom de modèle asymptotique vient du fait que les conditions d'interface effectives sont obtenues par le développement asymptotique de la solution en fonction d'un paramètre caractérisant la conductivité et l'épaisseur de la couche mince. La validation numérique a permis de retenir un modèle asymptotique qui est à la fois suffisamment précis et simple à inverser. L'inversion (recherche de l'épaisseur du dépôt) consiste alors à rechercher des paramètres dans les conditions d'interface (non standard). Pour les deux cas, la validation et des exemples numériques sont proposés pour le modèle direct et l'inversion.
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Jacob, Dominique R. "Principe de la mesure simultanée de distance et d'épaisseur de dépôts métalliques par capteur à courants de Foucault : conception et réalisation d'un dispositif." Paris 11, 1988. http://www.theses.fr/1988PA112148.
Full textAbstract:
Cette thèse présente l'étude d'un dispositif, utilisant un capteur à courants de Foucault, pour la mesure d'épaisseur, métalliques déposés sur un substrat métallique. Le capteur permet la mesure, je l'épaisseur de revêtement sans positionnement précis, du capteur par rapport à la tôle. Une modélisation prenant en compte la répartition du champ dans l’espace ainsi que les caractéristiques physiques des matériaux (résistivité, perméabilité) a été effectuée. Ce modèle a été validé expérimentalement. Il permet le dimensionnement du capteur que la prise en compte, de la température, des matériaux. Une application concernant la mesure d épaisseur des revêtements; de zinc sur un rôle d'acier est exposée. Les informations du capteur sont numérisées et traitée par un micro-ordinateur pour déduire simultanément la, distance du capteur à la tôle revêtue et l'épaisseur du revêtementThis thesis presents the design of a system, using an eddy current sensor, for measuring the thickness of metallic deposits on metallic sheets. The sensor, allows the thickness measurement without an accurate position of sensor and the sheet. A model which take account of the distribution of the flux in the space and of the physical properties (resistivity, permeability) of the materials has been developed. This model has been experimentally validated. It allows to take account of the temperature and to calculate the dimensions of the sensor. An application concerning the thickness measurement of zinc deposit on a steel sheet is exposed. The informations of the sensor are digitalised and processed by a microcomputer for calculating simultaneously the distance, between the sensor and the covered sheet, and the thickness of the deposit
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Slama, Afef. "Modélisation des sources de courant en mouvement et des efforts électrodynamiques dans les appareils de coupure." Phd thesis, Grenoble INPG, 2001. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00549792.
Full textAbstract:
La modélisation électrotechnique des appareils de coupure se présente sous deux principaux axes d'investigations: . Le calcul des efforts électrodynamiques de répulsion dont une estimation correcte est nécessaire pour pouvoir maintenir le contact entre les électrodes en vis-à-vis. . La description de l'évolution de I'arc électrique dans la chambre de coupure afin de prévoir son comportement et réussir I'opération de la coupure du courant électrique. La modélisadon tridimensionnelle réalisée est basée sur la Méthode des Eléments Finis et utllise une formulation en termes de potentiel vecteur électrique en association avec un inducteur. L'application de la méthode sur des électrodes en contact en régime harmonique permet de calculer correctement la force de répulsion. Lors de la modélisation de l'évolution de l'arc électrique, le modèle simple du lanceur électrique est adopté et décrit à I'aide d'une description eulerienne permettant de mettre en évidence les effets des courants induits par la vitesse Enfin, la description lagrangienne à pas à pas dans le temps sans remaillage, est appliquée à l'étude en régime transitoire d'un arc électrique avec couplage cinétique.
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Attaoui, Pascale. "Analyse d'images obtenues par balayage de surface avec un capteur ponctuel courants de Foucault." Gif-sur-Yvette : Commissariat à l'énergie atomique, 1994. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb35748414t.
Full text
6
LECLER, ALAIN. "Etude et realisation d'un capteur intelligent de proximite a courants de foucault utilisant des spirales gravees sur circuit imprime : application industrielle." Reims, 1987. http://www.theses.fr/1987REIMS012.
Full textAbstract:
Conception d'un capteur de proximite a bobine plate. Fabrication d'une bobine imprimee. Modelisation, calcul et mesure des caracteristiques electromagnetiques. Systeme de detection d'une cible, utilisant deux capteurs
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Dahia, Abla. "Contribution à la caractérisation non destructive de matériaux magnétiques sous contraintes par méthode électromagnétique." Thesis, Paris 11, 2014. http://www.theses.fr/2014PA112391.
Full textAbstract:
La technique du contrôle non destructif (CND) par courants de Foucault (CF) est une solution envisageable pour caractériser l’état de contraintes dans un matériau magnétique. En effet, les propriétés magnétiques d’un matériau magnétique dépendent sensiblement de l’état de contraintes et, par ailleurs, les CF dépendent de la perméabilité magnétique. La technique des CF est potentiellement intéressante comparée à d’autres méthodes de CND, telles que la diffraction des rayons X, car elle est simple à mettre en œuvre, automatisable et peu coûteuse. Dans l'objectif de permettre in fine l’identification inverse de l’état de contraintes, un modèle prédisant l'évolution du signal fourni par un capteur à CF en fonction de l’état de contraintes du matériau ferromagnétique contrôlé a été élaboré dans cette thèse. Ceci implique la mise en place d’une double modélisation. D’une part, l’effet des contraintes sur la perméabilité magnétique a été modélisé par un modèle de comportement magnéto-élastique simplifié dérivé d'une approche multi-échelle. Cette approche permet de décrire la perméabilité magnétique d’un matériau soumis à un chargement multiaxial, en incluant notamment les effets d'anisotropie induite. D’autre part, un modèle reposant sur la méthode des éléments finis a été développé afin de prédire le signal fourni par un capteur à CF en fonction de la perméabilité anisotrope du matériau inspecté. Afin de valider la démarche de modélisation, un protocole expérimental de caractérisation magnétique et par CF a été mis en place. Les résultats de mesure obtenus présentent un bon accord qualitatif avec la modélisation, en l’absence de tout étalonnage. Une procédure d’étalonnage s'appuyant sur une mesure sous contraintes est nécessaire pour atteindre un accord quantitatif. Le modèle développé pourrait être utilisé pour concevoir des sondes à CF idoines et identifier les conditions opératoires optimales pour l'estimation de contraintes dans les matériaux magnétiques. Les procédures d'inversion à mettre en œuvre restent cependant un défi à releverThe non-destructive evaluation (NDE) technique by eddy current (EC) is a conceivable solution to characterize the stress state in magnetic materials. The approach relies on the high sensitivity of eddy current (EC) signals to the magnetic permeability, itself highly dependent on stress. The EC technique is potentially attractive compared to other NDE methods such as X-ray diffraction, due to its simple practical implementation, easiness of automation and low cost. In order to allow eventually the inverse identification of stress states in magnetic materials, a predictive model for the evolution of an EC probe signal as a function of stress has been developed during this thesis. The modelling is done in two steps. First, the effect of stress on the magnetic permeability is described using a simplified version of a multiscale model for magneto-elastic behaviour. This approach allows describing the effect of multiaxial mechanical loadings on the magnetic behaviour of materials including induced anisotropy effects. Then, the EC probe signal is determined as a function of the anisotropic permeability of the stressed material using the finite element method (FEM). In order to validate the modelling approach, an experimental setup for magnetic characterisation and EC measurements was developed. The measurements show a good qualitative accordance with the modelling results, in absence of any calibration. A calibration procedure based on a measurement under stress is necessary to obtain a quantitative agreement. The proposed model can be used to design efficient EC probes and to define optimal operating conditions to evaluate stress in magnetic materials. The development of inversion procedures, however, remains a challenge
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HARDY, LAURENT. "Conception et realisation d'une matrice de capteurs plats a courant de foucault en vue de la detection et de la reconnaissance de pieces metalliques de formes simples." Reims, 1989. http://www.theses.fr/1989REIMS009.
Full textAbstract:
Description de la realisation et de l'experimentation d'un capteur matriciel constitue de 88 capteurs plats a courants de foucault. Il est destine a l'acquisition d'image basseresolution de pieces metalliques planes de forme simple
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Jiang, Zixian. "Some inversion methods applied to non-destructive testings of steam generator via eddy current probe." Palaiseau, Ecole polytechnique, 2014. http://pastel.archives-ouvertes.fr/docs/00/94/36/13/PDF/Thesis.pdf.
Full textAbstract:
L'objectif principal de cette thèse est de proposer et de tester quelques méthodes de l'optimisation de forme afin d'identifier et de reconstruire des dépôts qui couvrent la paroi extérieure d'un tube conducteur dans un générateur de vapeurs en utilisant des signaux courant de Foucault. Ce problème est motivé par des applications industrielles en contrôle non-destructive dans le secteur de l'énergie nucléaire. En fait, des dépôts peuvent obstruer le passage de circuit de refroidissement entre les tubes et les plaques entretoises qui les soutiennent, ce qui entraînerait une baisse de productivité et mettrait la structure en danger. On considère dans un premier temps un cas axisymétrique dans le cadre duquel on construit un modèle 2-D par des équations aux dérivées partielles pour le courant de Foucault, ce qui nous permet ensuite de reproduire des mesures d'impédances qui correspondent en réalité les signaux courants de Foucault. Pour réduire le coût de calculs de la simulation numérique, on tronque le domaine du problème en posant des conditions aux bords artificielles basées sur des études sur le comportement de la solution, notamment sur un calcul semi-analytique de l'opérateur Dirichlet-to-Neumann dans la direction axiale. Pour la partie identification et reconstruction, on distingue deux sortes de dépôts et établit pour chacun une méthode d'inversion spécifique. Le premier cas concernent des dépôts dont la conductivité est relativement faible (d'environs 1. E4 S/m). On utilise la méthode d'optimisation de forme qui consiste à exprimer explicitement la dérivée des mesures d'impédance par rapport au domaine du dépôt en fonction d'une déformation et à représenter le gradient d'un fonctionnel de coût à minimiser par l'intermédiaire d'un état adjoint proprement défini. Motivée par la présence des dépôts et des plaques de maintient non-axisymétriques, on fait aussi une extension en 3-D des méthodes précédentes. Pour le deuxième cas, des dépôts sont fortement conducteurs et sous forme de couche mince d'une épaisseur de l'ordre de micron. La méthode adaptée à la première sorte de dépôts devient ici trop coûteuse à cause du degré de liberté très élevé des éléments finis sur un maillage extrêmement raffiné à l'échelle de la couche mince. Pour relever cette difficulté, les études sont portées sur plusieurs modèles asymptotiques qui remplace la couche mince par des conditions d'interface sur la surface du tube portante du dépôt. Le nom de modèle asymptotique vient du fait que les conditions d'interface effectives sont obtenues par le développement asymptotique de la solution en fonction d'un paramètre caractérisant la conductivité et l'épaisseur de la couche mince. La validation numérique a permis de retenir un modèle asymptotique qui est à la fois suffisamment précis et simple à inverser. L'inversion (recherche de l'épaisseur du dépôt) consiste alors à rechercher des paramètres dans les conditions d'interface (non standard). Pour les deux cas, la validation et des exemples numériques sont proposés pour le modèle direct et l'inversionThe main objective of this thesis is to propose and test some shape optimization techniques to identify and reconstruct deposits at the shell side of conductive tubes in steam generators using signals from eddy current coils. This problem is motivated by non-destructive testing applications in the nuclear power industry where the deposit clogging the cooling circuit may affect power productivity and structural safety. We consider in a first part an axisymmetric case for which we set the model by establishing a 2-D differential equation describing the eddy current phenomenon, which enable us to simulate the impedance measurements as the observed signals to be used in the inversion. To speed up numerical simulations, we discuss the behavior of the solution of the eddy current problem and build artificial boundary conditions, in particular by explicitly constructing DtN operators, to truncate the domain of the problem. In the deposit reconstruction, we adapt two different methods according to two distinct kinds of deposits. The first kind of deposit has relatively low conductivity (about 1e4 S/m). We apply the shape optimization method which consists in expliciting the signal derivative due to a shape perturbation of the deposit domain and to build the gradient by using the adjoint state with respect to the derivative and the cost functional. While for the second kind of deposit with high conductivity (5. 8e7 S/m) but in the form of thin layer (in micrometers), the previous method encounter a high numerical cost due to the tiny size of the mesh used to model the layer. To overcome this difficulty, we build an adapted asymptotic model by appropriately selecting the the family of effective transmissions conditions on the interface between the deposit and the tube. The name of the asymptotic model is due to the fact that the effective transmissions conditions are derived from the asymptotic expansion of the solution with respect to a small parameter "delta" characterizing the thickness of the thin layer and the conductivity behavior. Then the inverse problem consists in reconstructing the parameters representing the layer thickness of the deposit. For both of the two approaches, we validate numerically the direct and inverse problems. In a second part we complement this work by extending the above methods to the 3-D case for a non-axisymmetric configuration. This is motivated by either non axisymmetric deposits or the existence of non axisymmetric components like support plates of steam generator tubes
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Lim, Tekoing. "Formulation intégrale surfacique des équations de Maxwell pour la simulation de contrôles non destructifs par courant de Foucault. Etude préliminaire à la mise en œuvre de la méthode multipôle rapide." Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2011. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00594405.
Full textAbstract:
Pour simuler numériquement un contrôle non destructif par courants de Foucault (CND-CF), la réponse du capteur peut être modélisée via une approche semi-analytique par intégrales de volume. Plus rapide que la méthode des éléments finis, cette approche est cependant limitée à l'étude de pièces planes ou cylindriques (sans prise en compte des effets de bords) du fait de la complexité de l'expression de la dyade de Green pour des configurations plus générales. Or, il existe une forte demande industrielle pour étendre les capacités de la modélisation CF à des configurations complexes (plaques déformées, bords de pièce...). Nous avons donc été amenés à formuler différemment le problème électromagnétique, en nous fixant comme objectif de conserver une approche semi-analytique. La formulation intégrale surfacique (SIE) permet d'exprimer le problème volumique en un problème de transmission équivalent à l'interface (2D) entre sous-domaines homogènes. Ce problème est ramené à la résolution d'un système linéaire (par la méthode des moments) dont le nombre d'inconnues est réduit du fait du caractère surfacique du maillage. Dès lors, ce système peut être résolu par un solveur direct pour de petites configurations. Cela nous a permis de traiter plusieurs seconds membres (ie. différentes positions de capteurs) pour une seule inversion de la matrice d'impédance. Les résultats numériques obtenus au moyen de cette formulation concernent des plaques avec la prise en compte des effets de bords tels que l'arête et le coin. Ils sont en accord avec des résultats obtenus par la méthode des éléments finis. Pour des configurations de grandes tailles, nous avons mené une étude préliminaire à l'adaptation d'une méthode d'accélération du produit matrice-vecteur intervenant dans un solveur itératif (méthode multipôle rapide, ou FMM) afin de définir les conditions dans lesquelles le calcul FMM fonctionne correctement (précision, convergence...) dans le contexte CND. Lors de l'assemblage du système linéaire, une attention particulière a été portée sur le choix des fonctions de bases (qui doivent respecter la conformité Hdiv) ainsi que sur l'évaluation des interactions proches (faiblement singulières).
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Bitsindou, Pierre. "Contribution a l'etude et l'exploration de capteurs a courants de foucault utilisant des bobines plates pour la realisation d'un dispositif de detection selective et de positionnement en regard d'ecrous." Reims, 1989. http://www.theses.fr/1989REIMS002.
Full textAbstract:
On realise un capteur a courant de foucault permettant la detection selective et le positionnement des ecrous, des rivets et des trous places sur des plaques metalliques. Le capteur est constitue d'une bobine plate, formee de 2 spirales gravees sur les faces opposees d'un circuit imprime et inseree dans un circuit oscillant; on etudie la reponse frequentielle pour divers materiaux cibles
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Deng, Xiaodong. "Nondestructive evaluation of thermal sprayed coating by acoustic microscopy and Eddy current testing." Thesis, Lyon, INSA, 2014. http://www.theses.fr/2014ISAL0030/document.
Full textAbstract:
La thèse a mis en œuvre deux méthodes inverses pour l’évaluation non destructive d’un milieu multicouche anisotrope : la microscopie acoustique et les courants de Foucault. Pour la microscopie acoustique, nous avons adapté un modèle de propagation de l'onde acoustique dans un milieu multicouche, en calculant les coefficients de réflexion et de transmission d’un revêtement multicouche sur un substrat et en modélisant la réponse acoustique V(z) propre à la microscopie acoustique. Une méthode inverse utilisant l’algorithme de Levenberg-Marquardt donne accès à l’épaisseur, au module de Young et à la densité du revêtement. Pour les courants de Foucault, une méthode inverse similaire basée sur le formalisme de Tree a été mise au point, qui donne accès à l’épaisseur, à la conductivité électrique et à la perméabilité magnétique du revêtement. Après des vérifications de l’algorithme sur des matériaux massifs de référence, nous avons appliqué ces méthodes à un métal revêtu pour tuyauteries de centrale thermique : de l’acier inoxydable austénitique type 304 revêtu par pulvérisation thermique de superalliage Hastelloy C22 à base de nickel. La corrosion sèche sous l’effet des gaz chauds (air contenant du gaz SO2) amincit graduellement la paroi des tubes, ce qui peut les rendre dangereux. Il a fallu tenir compte de l’effet du grenaillage préalable à la pulvérisation, qui crée une mince couche de martensite à laquelle les courants de Foucault sont très sensibles : un modèle à trois couches substrat / martensite / revêtement a été utilisé. Nous avons caractérisé des échantillons de métal avant et après exposition à l’air avec ou sans SO2 à 650°C. Les deux méthodes d’évaluation non destructive permettent une détermination très satisfaisante de l’épaisseur de revêtement et se complètent bien. L’évaluation des caractéristiques physiques (acoustiques et électromagnétiques) met en évidence des hétérogénités du revêtement liées à son mode d’élaboration et des évolutions au cours du temps. Des pistes d’amélioration des méthodes sont proposéesIn the current work, we investigate the nondestructive evaluation of a thermal sprayed coating (Hastelloy C22 Ni-based alloy) on substrate (type 304 austenitic stainless steel) using acoustic microscopy and ECT method. Two models were built for the evaluation of this kind of material: one is for acoustic V(z) measurement and the other is for swept eddy current measurement. The implementation of these two models is used for the evaluation and properties measurement of the thermal sprayed coatings, such as elastic properties, electromagnetic properties. In particular, the main achievements and results are as follows: 1. Acoustic wave propagation in an anisotropic multilayered medium was investigated. The formula for calculating the reflection and transmission coefficients of the multilayered medium on or without a substrate were derived, which is necessary for the modeling of acoustic V(z) measurement of the thermal sprayed coating on substrate. 2. A model was built for the acoustic V(z) measurement of the thermal sprayed coatings on substrate, which can deal with anisotropic multilayered media. Specifically, we used a model of multilayered coatings with graded properties on substrate to calculate the acoustic reflection coefficient of our sample. Treating the thermal sprayed coating, deposited on a 304 steel substrate, as FGMs, we evaluated the coating thickness and the Young’s modulus evolution along the depth of the coating. 3. A model was built for the swept eddy current measurement of the thermal sprayed coatings. Since before the spraying process, the surface of the substrate is usually shot-peened (SP), the coated material is considered as a three-layer medium. The coating thickness and electromagnetic properties of each of the 3 layers were determined by an effective reverse process. 4. The thermal sprayed coated material after exposure in different conditions, i.e., as-received, heat-treated in air and heat-treated in SO2 environment, and after different exposure time was evaluated by the integrity of acoustic microscopy and ECT method. The coating thickness and the electromagnetic properties of the coated material under different conditions were measured
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Nguyen, Tien Anh. "Instrumentation électronique et diagnostic de modules de puissance à semi-conducteur." Phd thesis, École normale supérieure de Cachan - ENS Cachan, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00910357.
Full textAbstract:
Les objectifs de la thèse sont d'élaborer des systèmes d'instrumentation électronique qui permettent une analyse et un diagnostic fins de l'état d'intégrité et du processus de vieillissement des composants de puissance à semi-conducteur. Ces travaux visent à évaluer la variation de la conductivité de la métallisation à l'aide de capteurs à Courant Foucault (CF) mais aussi à estimer l'effet du vieillissement des puces et de leur assemblage sur la distribution de courant dans les puces afin de mieux comprendre les mécanismes de défaillance. Des éprouvettes simplifiées mais également des modules de puissance représentatifs ont été vieillis par les cyclages thermique. Les capteurs développés ont été utilisés afin, d'une part de suivre le vieillissement, mais aussi d'autre part afin de comprendre l'effet de ce vieillissement sur le comportement des puces de puissance. Un banc d'instrumentation dédié a été élaboré et exploité pour la mesure locale de la conductivité électrique par le capteur à courants de Foucault, et l'estimation de la distribution de courants à partir de la mesure de cartographies de champ magnétique par capteurs de champ, ou à partir de la cartographie de la distribution de tension sur la métallisation de source. Ce banc a permis en premier lieu d'évaluer la pertinence et les performances de différents types de capteurs exploitables. Le travail s'est également appuyé sur des techniques de traitement de signal, à la fois pour estimer de manière quantitative les informations de conductivité des métallisations issues des capteurs à courant de Foucault, mais aussi pour l'analyse de la distribution de courant à partir des informations fournies par des capteurs de champ magnétiques. Les modèles utilisés exploitent des techniques de modélisation comportementale (le modèle approché de " transformateur analogique " modélisant capteurs à CF ou bien d'inversion de modèle semi-analytique dans le cas l'estimation de la distribution de courant). Les résultats obtenus à partir de ces modèles nous permettrons, d'une part de mieux comprendre certains mécanismes de défaillance, mais également de proposer une implantation et des structures de capteurs pour le suivi " in situ " de l'intégrité des composants.
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Mercklé, Jean. "Stratégies de détection de rupture de modèle appliquées à la recherche et à la localisation des défauts sur des produits sidérurgiques." Nancy 1, 1988. http://www.theses.fr/1988NAN10047.
Full textAbstract:
Élaboration de deux stratégies de "détection-localisation" de défauts dans les signaux issus du contrôle par courants de Foulcault des produits sidérurgiques. Validation de ces stratégies dans le contrôle qualité de trois procédés : élaboration de brames de coulée continue, élaboration de blooms de coulée continue et de tubes
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ZORGATI, RIADM. "Imagerie par courants de foucault. Application au controle non destructif." Paris 7, 1990. http://www.theses.fr/1990PA077233.
Full textAbstract:
Le controle non destructif par courants de foucault est fonde sur une analyse des signaux. Un diagnostic s'avere delicat dans certains cas. Des auteurs ont proose l'imagerie par courants de foucault comme moyen complementaire de diagnostic. Avec une representation integrale des champs, un probleme direct est defini, resolu par la methode des moments et sa solution validee par comparaison a des donnees experimentales et numeriques. Le probleme inverse, de type diffusion, est d'abord etudie avec une technique de tomographie par diffraction que nous modifions en remplacant le formalisme de fourier par celui de laplace. En raison des difficultes d'inversion, nous proposons une methode sous-optimale ne tenant compte que partiellement de l'attenuation. Le sujet est ensuite aborde par le biais des equations integrales de fredholm de premiere espece a noyau de convolution. Apres discretisation, le probleme est resolu par inversion generalisee dans un cadre de regularisation deterministe puis par filtrage de kalman dans un cadre de regularisation stochastique. Finalement, nous presentons des idees cles pour les developpements futurs de l'imagerie par courants de foucault
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Weber, Patrick. "Application des courants de Foucault pulses au contrôle non destructif." Lyon, INSA, 1990. http://www.theses.fr/1990ISAL0047.
Full textAbstract:
Ce travail décrit un dispositif de Contrôle Non Destructif ar courants de Foucault pulsés· conçu pour la détection de défauts dans les matériaux métalliques et plus particulièrement dans l'acier austénitique. L'approche des phénomènes électromagnétiques mis en jeu lors d'un contrôle est obtenue grâce à deux modèles simplifiés. Les circuits d'excitation et de détection ainsi que la constitution des capteurs, optimisés en ce qui concerne leur limite de détection en profondeur ou leur résolution transversale, sont également présentés. Les méthodes de traitement et d'analyse, propres à l'excitation impulsionnelle, permettent non seulement la détection d'un défaut mais également son positionnement par rapport à la surface ce de contrôle. Des exemples d'application en mesure d'épaisseur et en détection de défauts sont abordés[This contribution describes a pulsed eddy current test equipment developed for defect detection in metallic materials and especially in austenitic steels. Two simplified models are used to describe the electromagnetic phenomena during control The exciting and receiving circuits,- as well as the probe coil arrangements, optimized to increase the depth detection limit or the transverse resolution power, are presented. Signal processing and analysis methods, adapted to pulsed eddy currents have been developed to detect the defect and characterize its depth. Applications to thickness measurements and defect detection are also outlined. ]
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Sakellaris, Ioannis. "Modélisation des régions minces en présence de courants de Foucault." Grenoble INPG, 1992. http://www.theses.fr/1992INPG0046.
Full textAbstract:
Le but de cette thèse est de démonter l'intérêt de l'utilisation de la notion des régions minces en magnétodynamique, c'est-à-dire dans les cas où des courants de Foucault se manifestent. Ainsi nous abordons la modélisation en tenant compte de la présence des courants de Foucault sous deux aspects essentiellement : 1) - le premier aspect traite le cas où l'épaisseur de la région conductrice est petite par rapport à la profondeur de ponctuation du champ magnétique et 2) - le second aspect traite le cas où la profondeur de pénétration du champ magnétique est faible et où les courants de Foucault pénètrent peu dans les pièces conductrices. Le premier cas correspond à une région "électriquement" mince, adapté à un traitement où le potentiel vecteur magnétique est considéré constant dans l'épaisseur de la région. Le second, mettant en oeuvre l'utilisation de techniques de type d'impédance de surface, est adapté à un traitement en potentiel vecteur magnétique en deux dimensions et en potentiel scalaire magnétique en trois dimensions (total ou réduit) et ne nécessite qu'un maillage surfacique de la pièce à étudier. Finalement un modèle général pour la modélisation des régions minces est présenté, qui fonctionne en utilisant un potentiel magnétique scalaire
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Real, Vianney. "Un problème de transmission électromagnétique : l'expérience des courants de Foucault." Thesis, Amiens, 2015. http://www.theses.fr/2015AMIE0021/document.
Full textAbstract:
Cette thèse a trait au Contrôle Non Destructif par courants de Foucault. L'objet est de développer de nouvelles méthodes de calcul de la variation d'impédance d'une bobine émettrice placée au-dessus d'’une plaque conductrice contenant ou non des fissures. Les approches standards les plus robustes nécessitent le maillage par éléments finis volumiques, ce qui peut entraîner des coûts de calculs et de stockage élevés. Dans ces travaux, une géométrie idéalisée, donc simplifiée, est considérée permettant d’envisager une résolution du problème en choisissant de l'appréhender comme un problème de transmission sur l'’interface entre le conducteur et l'’air ambiant contenant la bobine. Dans le cas d'’un conducteur non fissuré, une méthode d'approximation de la variation d'impédance d'une bobine placée à la surface de la plaque est développée. Sa mise en œuvre nécessite uniquement l'’inversion de systèmes linéaires creux, diminuant ainsi le coût de calcul et de stockage. Dans le cas d'un conducteur contenant une fissure, la fissure est prise en compte à l'aide d'’une densité fictive de courant. Une fois le problème ainsi formulé, la difficulté revient au calcul de la charge fictive. Une méthode de calcul de la charge fictive de courant dans le cas de conducteurs ayant une conductivité élevée est proposée. Cette méthode s'appuie sur des développements asymptotiques pour des nombres d'onde grandsThis thesis is about Non Destructive Testing by eddy currents. The goal is to develop new methods to compute the impedance variation of emitting coil placed over a conductive plate, possibly containing cracks. Standard methods require volume finite element meshes. This usually implies a computation cost and data storage high. In this thesis, we consider a solution to the problem by choosing to see is as a transmission problem on the interface between the conducting plate and the air containing the coil. When the conductor has no crack, we develop an approximate method to compute the impedance variation of a coil placed on the conductive plate. Applying this method only requires inverting sparse linear systems, this reduces the computation cost and the data storage requirements. If the plate containing a crack, the crack modeled as fictive current charge. After formulating the problem this way, the difficult part is to compute the fictive charge. We offer a method to compute it when the conducting plate has a high conductivity. It is based on asymptotic developments for high wave numbers
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Miller, Dominique. "Contribution à l'étude et à la réalisation d'une sonde multi-éléments à courants de Foucault et de l'instrumentation associée, destinée à la détection et la reconstruction tomographique de défauts dans les tubes de générateurs de vapeur." Cachan, Ecole normale supérieure, 1998. http://www.theses.fr/1998DENS0039.
Full textAbstract:
Compte-tenu des progrès en matière de modélisation des dispositifs à courants de Foucault, et de résolution des problèmes inverses, on peut espérer pouvoir utiliser bientôt les outils de l'imagerie pour la reconstruction de défauts de pièce métalliques. Encore faut-il disposer d'un capteur approprie, qui échantillonne correctement le champ magnétique et qui soit modélisable. Dans cette thèse, nous présentons les pré déterminations nécessaires à la réalisation d'un capteur multiéléments, dans le cadre du contrôle à grande vitesse de tubes de générateurs de vapeurs. Cela conduit en la conception d'une sonde de type microsystème, avec détecteurs sur silicium et électronique de conditionnement embarquée. Par ailleurs, la reconstruction tomographique étant une opération coûteuse en temps de calcul, et elle ne doit être appliquée que sur des zones suspectes. Nous proposons un pré traitement rapide et efficace, base sur l'analyse en composantes principales pour détecter de telles zones, malgré un rapport signal à bruit souvent très mauvais. L'ensemble sonde/pré traitement donne des résultats très satisfaisant en termes de détection, et doit permettre par la suite une reconstruction tomographique des défauts.
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Zaoui, Abdelhalim. "Contribution à la modélisation du CND par matrice de capteurs à courants de Foucault." Nantes, 2008. http://www.theses.fr/2008NANT2073.
Full textAbstract:
Le contrôle non destructif par courants de Foucault est largement utilisé pour l’inspection des matériaux conducteurs. L’utilisation d’une matrice de capteurs assure le contrôle de grandes surfaces tout en minimisant les bruits dus au déplacement du capteur. D’autre part la miniaturisation des capteurs assure une bonne résolution spatiale. Dans le cas d’un fonctionnement en échantillonné, les techniques de modélisation sont les mêmes que celles utilisées pour un système mono capteur. Cependant, le fonctionnent en simultané des capteurs, bien qu’il garantisse un temps de réponse réduit, nécessite la mise en œuvre de nouvelles techniques de modélisation. Dans cette thèse, les techniques de modélisation du système mono capteur sont exploitées en vue de les généraliser au cas d’une configuration matricielle. Le principe de superposition est appliqué aux résultats de calcul par éléments finis 2D obtenus pour le cas du système mono capteur. La distribution tridimensionnelle du champ électromagnétique source est ainsi rapidement reconstituée. Une technique de perturbation est ensuite utilisée pour le calcul du champ de réaction. Cette dernière, en réduisant le domaine de calcul 3D au voisinage de la fissure, apporte un gain en temps de calcul et espace mémoire. Dans le but d’avoir un modèle rapide adapté à l’inversion itérative, le modèle de la fissure idéale basée sur les dyades de Green est généralisé au cas de la matrice de capteurs. Enfin, une inversion itérative par algorithmes génétiques est appliquée pour la reconstitution de la géométrie du défaut. Les modèles proposés sont validés par des calculs éléments finis 3D et par des mesures expérimentalesThe non destructive eddy current testing is widely used in inspection of conductive materials. The use of arrayed sensors assures the control of wide surfaces and reduces the measurement noise due to the sensor displacement. On the other hand, the miniaturisation of sensors gives a best spatial resolution. In the case of sampled functioning, the modelling techniques are the same as those used for a single sensor. However, the simultaneous functioning of the sensors, while reducing the time response, requires the implementation of new modelling techniques. In this thesis, the models of single sensor system are exploited in the aim to be generalized for the case of arrayed configuration. The principle of superposition is applied to the results obtained for a single sensor system using the 2D finite element method. The 3D distribution of the electromagnetic source field is then rapidly reconstituted. A perturbation method is used in order to calculate the reaction field. This technique, when reducing the 3D computation domain to the region neighbouring the defect, brings a gain in time computing and space memory. With the aim of getting a fast direct model adapted to the iterative inversion, the ideal crack model based on the dyadic Green’s functions is generalized to the case of arrayed sensors. Finally, an inversion method using genetic algorithms is applied to reconstitute the defect geometry. The proposed models are then validated via 3D finite element computation and experimental measurements
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Vasseur, Pascal. "Etude de faisabilite d'un capteur intelligent de deplacement a courants de foucault." Reims, 1991. http://www.theses.fr/1991REIM5014.
Full textAbstract:
Un capteur intelligent est un appareil dont la reponse prend en compte certaines modifications de l'environnement (grandeurs d'influence). Le travail que nous presentons consiste a essayer de montrer que l'on peut concevoir un tel appareil en prenant pour base un capteur de proximite a courants de foucault. Les grandeurs d'influence dont nous etudions les effets sont ici la temperature et l'humidite. Le conditionneur utilise est un oscillateur dont nous avons ameliore les performances de facon a atteindre une stabilite suffisante. Les acquisitions sont faites a partir d'un banc de mesure dont nous avons realise l'automatisation. Nous montrons, bien que les mesures soient perturbees par de nombreux phenomenes, qu'il est certainement possible de concevoir un capteur intelligent. Un modele theorique du capteur a ete etudie, il permet de prevoir une reponse en frequence qui est une fonction de la distance et de la temperature et montre une bonne correlation avec la realite
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GAUTHIER, BECHONNET SEVERINE. "Resolution et mise en oeuvre d'un modele tridimensionnel des courants de foucault." Clermont-Ferrand 2, 1998. http://www.theses.fr/1998CLF22038.
Full textAbstract:
L'objectif de ce travail est de presenter un modele tridimensionnel des courants de foucault et de realiser un code de simulation calculant la repartition du champ magnetique dans des conducteurs. Dans la premiere partie de ce document, nous donnons une formulation variationnelle du probleme. Nous avons recours a une methode de representation integrale qui necessite l'introduction d'un potentiel scalaire magnetique : nous obtenons ainsi un probleme en termes de champ magnetique a l'interieur des conducteurs et de potentiel magnetique sur leur bord. Dans la seconde partie, nous cherchons une approximation de la formulation variationnelle. La discretisation utilise une technique d'elements finis particuliere : les degres de liberte correspondent a la circulation du champ magnetique approche sur les aretes interieures du domaine et la valeur du potentiel magnetique approche aux noeuds du bord. Dans la troisieme partie, nous etudions des methodes iteratives pour la resolution du systeme qui est de grande taille et non hermitien. Des comparaisons nous permettent de degager la combinaison solveur-preconditionneur la plus efficace pour obtenir la convergence. Nous detaillons egalement le calcul difficile de certains termes de la matrice du systeme. Enfin, dans la quatrieme partie, nous utilisons des techniques de vectorisation et de parallelisation afin d'optimiser le code. Elles consistent a adapter ou a envisager differemment les methodes numeriques implementees afin qu'elles se pretent au calcul vectoriel et parallele. Les performances du code sont considerablement ameliorees.
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Ahmed, Shamim. "Développement d’une méthodologie robuste d’inversion dédiée au CND par courants de Foucault." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLS043/document.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse porte sur l'étude et le développement de stratégies innovantes pour la résolution, basée sur l'utilisation de la simulation et de la théorie de l'apprentissage statistique, de problèmes inverses dans le domaine contrôle non destructif (CND) par méthodes électromagnétiques. L’approche générale adoptée consiste à estimer un ensemble des paramètres inconnus, constituant un sous-ensemble des paramètres décrivant le scénario de contrôle étudié. Dans les cas de CND, les trois applications classiquement visées sont la détection, la localisation et la caractérisation de défauts localisés dans le matériau inspecté. Ce travail concerne d’une part la localisation et la caractérisation des fissures et d’autre part l'estimation de certains paramètres de sonde difficiles à maîtriser ou inconnus. Dans la littérature, de nombreuses méthodes permettant de remonter aux paramètres inconnus ont été étudiées. Les approches d'optimisation standard sont basées sur la minimisation d'une fonction de coût, décrivant l'écart entre les mesures et les données simulées avec un solveur numérique. Les algorithmes les plus répandus se fondent sur des approches itératives déterministes ou stochastiques. Cette thèse considère le problème de l'estimation de paramètres inconnus dans une perspective d'apprentissage statistique/automatique. L’approche supervisée adoptée est connue sous le nom de d’apprentissage par l'exemple (LBE en anglais). Elle se compose d’une première phase, dite hors ligne, pendant laquelle un « modèle inverse » est construit sur la base de la connaissance d’un ensemble de couples entrée/sortie connu, appelé ensemble d’entraînement. Une fois la phase d’apprentissage terminée et le modèle généré, le modèle est utilisé dans une phase dite en ligne pour prédire des sorties inconnues (les paramètres d'intérêt) en fonction de nouvelles entrées (signaux CND mesurés appartenant à un second ensemble dit de test) en temps quasi-réel. Lorsqu’on considère des situations pratiques d'inspection, en raison du grand nombre de variables impliquées, la création d'un modèle précis et robuste n’est pas une tâche triviale (problème connu comme la malédiction de la dimensionnalité). Grâce à une étude approfondie et systématique, l’approche développée dans cette thèse a conduit à la mise en place de différentes solutions capables d’atteindre une bonne précision dans l’estimation des paramètres inversés tout en conservant de très bonnes performances en temps de calcul. Le schéma LBE proposé dans cette thèse a été testé avec succès sur un ensemble des cas réels, en utilisant à la fois des données synthétiques bruitées et des mesures expérimentalesThe research activity of the PhD thesis focuses on the study and development of innovative strategies for the solution of inverse problems arising in the field of Non-Destructive Testing and Evaluation (NDT-NDE), based on the use of statistical learning theory. Generally speaking, the objective of the optimization stage is the retrieval of the unknown parameters within the studied electromagnetic scenario. In the case of NDT-NDE, the optimization problem, in terms of parameters to estimate, is divided into three stages, namely detection, localization and characterization. This work mainly addresses localization and characterization of crack(s) and/or estimation of probe(s) parameters. Unknown parameters, constituting a subset of the parameters set describing the electromagnetic scenario, are robustly estimated using several approaches. Standard optimization approaches are based on the minimization, by means of iterative approaches like stochastic and/or deterministic algorithms, of a cost function describing the discrepancy between measurements and prediction. This thesis considers the estimation problem in a machine learning perspective, adopting well known Learning-By-Example (LBE) paradigm. In a so-called offline phase, a surrogate inverse model is first fitted on a set of known input/output couples, generated through numerical simulations. Then, in a so-called online phase, the model predicts unknown outputs (the parameters of interest) based on new inputs (measured NDT signals) in quasi-real time. When considering practical inspection situations, due to the large number of variables involved (known as curse of dimensionality), obtaining an accurate and robust model is not a trivial task. This thesis carries out a deep and systematic study of different strategies and solutions to achieve simultaneously good accuracy and computational time efficiency in the parameters estimation. Moreover, a particular emphasis is put on the different approaches adopted for mitigating the curse of dimensionality issue. The proposed LBE schema has been tested with success on a wide set of practical problems, using both synthetic noisy data and experimental measurements
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Gabi, Yasmine. "Modélisation FEM du système de contrôle non destructif 3MA en ligne de production des aciers dual phase." Phd thesis, Université de Grenoble, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00749118.
Full textAbstract:
Les métallurgistes d'ArcelorMittal développent actuellement une nouvelle génération d'aciers " flat carbon" dédiés principalement au domaine automobile (aciers Dual- Phase ou DP). Afin d'augmenter la performance des aciers au carbone, ArcelorMittal développe une stratégie de production intelligente basée sur un contrôle non destructif en ligne de production en utilisant le capteur 3MA (Multi-Parameter Micro-Magnetic Microstructure and Stress Analyzis). Ce système a été développé par l'Institut Fraunhôfer IZFP ; il est dédié à divers domaines d'applications de contrôle non destructifs des aciers en ligne. L'objectif principal de cette recherche est de simuler le comportement magnétique du dispositif industriel 3MA via la méthode des éléments finis. La modélisation du système (dispositif CND et échantillon) présente des difficultés au niveau du maillage et du temps de calcul surtout avec la mise en œuvre du modèle d'hystérésis. En effet, le système présente une géométrie multi échelles spatiale et temporelle. Afin de palier à ces problèmes, une stratégie de calcul a été développée et validée en 2D, en séparant calcul haute fréquence (HF) et basse fréquence (LF). Cette méthode permet d'effectuer des calculs en plusieurs fois et prend moins d'espace mémoire. Le modèle d'hystérésis de Jiles-Atherton a été choisi pour sa précision et a été implémenté dans le code FEM Flux afin de décrire le comportement magnétique du matériau. Les résultats obtenus sont en accord avec les données expérimentales.
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Le, Diraison Yohan. "Imagerie à courants de Foucault pour l'évaluation non-destructive de structures rivetées aéronautiques." Phd thesis, École normale supérieure de Cachan - ENS Cachan, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00421940.
Full textAbstract:
Les travaux de thèse présentés dans ce mémoire ont permis le développement d'imageurs à courants de Foucault (ICF) intégrés et innovateurs utilisant un procédé magnéto-optique pour la mesure directe haute résolution de champ magnétique. Les ICF sont destinés à l'évaluation non-destructive des joints rivetés sur des structures aéronautiques et permettront la caractérisation avancée de ces structures. Les images fournies par l'ICF de laboratoire utilisé durant cette thèse et appliqué à l'inspection de rivets fissurés présentent des informations utiles pour la caractérisation des rivets. Ces images nécessitent des traitements par des algorithmes d'amélioration de la visualisation des fissures afin de mener à bien ces caractérisations. Ces algorithmes basés sur des analyses en composantes principales (ACP) ont été développés et leurs performances quantifiées. A partir de ces données traitées, des processus de caractérisation de rivets, c'est à dire la détection de fissures et leur classification en termes de longueur et profondeur, ont été proposés. Ces traitements donnent de bons résultats et permettent de localiser assez précisément des fissures enfouies dans les plaques de métal rivetées. Cette étude est particulièrement encourageante car elle permettra par la suite d'appliquer des algorithmes d'inversion afin de reconstruire les défauts détectés.
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Wolf, Sylvie. "Homogénéisation et étude numérique d'un problème de courants de Foucault dans un transformateur." Grenoble : ANRT, 1989. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37593890s.
Full text
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Fabre, Bernard. "Contrôle d'une éolienne Darrieus par un convertisseur mécano-thermique à courants de Foucault." Grenoble : ANRT, 1989. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37593896v.
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Vacher, François. "Développement d'un imageur magnétique pour le contrôle non destructif par courants de Foucault." Cachan, Ecole normale supérieure, 2007. http://www.theses.fr/2007DENS0010.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse a consisté à exploiter les qualités de capteurs magnétiques innovants afin de réaliser des sondes à courants de Foucault. Des outils de modélisation ont été utilisés pour concevoir et optimiser ces sondes. Ce travail a abouti à la réalisation de deux sondes. La première présente une haute résolution spatiale de 100µm grâce à l'exploitation des petites dimensions de capteurs magnétorésistifs. Cette sonde compte 22 éléments. Les performances de détection obtenues ont dépassés les limites des sondes classiques : des défauts de 50x50x50µm³ ont ainsi été détectés avec un bon rapport signal sur bruit. La seconde sonde exploite la bonne sensibilité des magnétoimpédances afin de détecter des défauts profonds sous 8mm de ligament. Ce travail constitue une des premières applications des magnétoimpédances au contrôle non destructif. Des procédures de traitement du signal ont été mises en oeuvre afin d'améliorer les performances de cette sonde. Les caractéristiques des sondes réalisées, en terme de résolution spatiale comme en terme de détection, ont permis de dépasser les performances des sondes classiques et ouvrent ainsi de nouvelles perspectives d'application pour la technique des courants de FoucaultThe main work of this thesis consists in using the qualifies of new magnetic sensors for eddy current testing. Eddy current models have been used to design and to optimize these eddy current probes based on these new magnetic sensors. Two probes have been realized during this thesis. In the first probe, the small size of magnetoresistive sensors is used to design a high spatial resolution probe. This probe is made of 22 sensors. Each sensor is 100µm long. This new probe shows greater performances than classical probes: surface breaking flaws of 50x50x50µm³ have been detected with a high signal to noise ratio. In the second probe, the high sensitivity of magnetoinductive sensors is used to detect deep cracks with a ligament of 8mm. This probe is one of the first applications of magnetoinductive sensors to eddy current testing. Signal analysis techniques have been used to enhance the signal to noise ratio obtained with this probe. The features of these two eddy current probes show that new magnetic sensors may enhance the performances of classical eddy current probes. The results obtained with these new magnetic sensors in this thesis show that new applications for eddy current testing can be considered
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Corvaisier-Riche, Aude. "Problèmes inverses : analyse combinatoire : application au contrôle non destructif par courants de Foucault." Lyon 1, 1999. http://www.theses.fr/1999LYO10153.
Full textAbstract:
Le but de cette these est l'etude d'un probleme inverse : a partir de donnees recueillies par une sonde en courants de foucault, a l'interieur des tubes des generateurs de vapeur des centrales nucleaires, reconstituer la forme des defauts qui peuvent exister a l'interieur des parois du tube. Les techniques actuelles d'inversion des donnees ne permettent pas une reconstruction satisfaisante des defauts en profondeur. En utilisant explicitement le phenomene de l'attenuation, nous ameliorons les reconstructions actuelles. Nous avons donc commence par effectuer une etude mathematique rigoureuse de la fonction de green. Ceci nous a permis de mettre en evidence un terme exponentiellement amorti en fonction de la profondeur et d'introduire une approximation locale lineaire, au domaine de validite plus etendu que l'approximation de born forte. Une premiere methode d'inversion, tenant compte de l'attenuation, de nature recursive et geometrique a ete mise en place pour un maillage avec une seule colonne. Ses resultats sont excellents. Toutefois, sa generalisation naturelle a un maillage avec plusieurs colonnes echoue a cause du caractere mal pose du probleme. Pour realiser l'inversion des donnees dans le cas d'un maillage a plusieurs colonnes, nous enumerons tous les defauts possibles de la premiere ligne (l'ensemble des defauts des lignes situees au-dela est considere en un seul bloc, appele goutte). Nous selectionnons ceux qui sont compatibles avec les donnees. Pour chacun de ces candidats, nous enumerons les defauts possibles de la seconde ligne puis nous calculons la goutte determinee par les defauts des lignes 3, 4, et nous recommencons jusqu'a la derniere ligne du maillage. Des simulations numeriques ont ete effectuees afin de montrer que meme les defauts avec une composante en profondeur sont parfaitement reconstruits a l'aide de cette methode, dont la complexite algorithmique est satisfaisante.
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Le, Diraison Yohan. "Imagerie à courants de Foucault pour l’évaluation non-destructive de structures rivetées aéronautiques." Cachan, Ecole normale supérieure, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00421940/fr/.
Full textAbstract:
Les travaux de thèse présentés dans ce mémoire ont permis le développement d’imageurs à courants de Foucault (ICF) intégrés et innovateurs utilisant un procédé magnéto-optique pour la mesure directe haute résolution de champ magnétique. Les ICF sont destinés à l’évaluation non-destructive des joints rivetés sur des structures aéronautiques et permettront la caractérisation avancée de ces structures. Les images fournies par l’ICF de laboratoire utilisé durant cette thèse et appliqué à l’inspection de rivets fissurés présentent des informations utiles pour la caractérisation des rivets. Ces images nécessitent des traitements par des algorithmes d’amélioration de la visualisation des fissures afin de mener à bien ces caractérisations. Ces algorithmes basés sur des analyses en composantes principales (ACP) ont été développés et leurs performances quantifiées. A partir de ces données traitées, des processus de caractérisation de rivets, c’est à dire la détection de fissures et leur classification en termes de longueur et profondeur, ont été proposés. Ces traitements donnent de bons résultats et permettent de localiser assez précisément des fissures enfouies dans les plaques de métal rivetées. Cette étude est particulièrement encourageante car elle permettra par la suite d’appliquer des algorithmes d’inversion afin de reconstruire les défauts détectésAn eddy current imager (ECI) based on a magneto-optical concept for the high resolution direct magnetic field visualization was developed. This device is mainly intended to the non-destructive evaluation of aeronautical riveted lap joints. Firstly, the optimization of the ECI components was carried out thanks to 3D finite element computations and experimentation. Its complete characterization was also made. Secondly, the study of the ECI measurements was made, thanks to a laboratory made lap joints mock-up featuring defects buried down to 8mm and placed side by side the rivets. This study underline the requirement of an algorithm which enable the enhancement of defect visualization compare to the rivets. This method, based on the principal component analysis, was developed and several modes were defined and evaluated for the visualization of buried defects, potentially oriented around the rivets. Finally, two algorithms based on the maximum likelihood was studied in order to obtain an automatic detection and characterization of buried defects. That algorithms give good results and allow the localization of buried defects with 80% probability. The whole study enabled the development of a new ECI prototype destined to in situ controls. Its performances are better than the prototype used in this thesis
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Clauzon, Thierry. "Caractérisation des défauts profonds par courants de Foucault pulsés dans les matériaux amagnétiques." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 1999. http://www.theses.fr/1999ECDL0002.
Full textAbstract:
Les exigences au niveau de la qualité des produits et en matière de protection des biens et des personnes deviennent de plus en plus contraignantes dans le secteur industriel et expliquent l'importance croissante du contrôle non destructif. De plus, dans les applications industrielles destinées au contrôle des structures, les objectifs poursuivis sont bien sur la détection de défauts, mais aussi leur caractérisation afin d'intégrer les méthodes de C. N. D dans une stratégie de maintenance pour en réduire les coûts. Parmi les méthodes utilisées, les courants de Foucault sont appelés à occuper une place de plus en plus grande. Mais l'augmentation des exigences met en défaut les méthodes de développement classique. En s'appuyant sur le contrôle des assemblages rivetés des voilures d'avion, ce travail a pour objet de définir une stratégie de caractérisation des défauts à l'aide de courants de Foucault pulsés. La caractérisation est rendue difficile compte tenu du nombre de paramètres mis en jeu, de la mauvaise connaissance des propriétés physiques des matériaux sous contrôle et des faibles niveaux de mesure. La caractérisation se fait à partir de l'analyse de la réponse impulsionnelle du système obtenue par déconvolution numérique. En utilisant des outils de modélisation 2D, une étude paramétrique a été réalisée. Elle a permis de dégager plusieurs configurations permettant une caractérisation partielle ou totale des caractéristiques des défauts et cela, avec un niveau de précision performant, compte tenu de la complexité du problème étudié. Un dispositif expérimental a et développé et réalisé pour approuver les différents résultats issus de la simulation. La conformité entre les essais et la simulation a permis la validation des choix réalisés.
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Fabre, Bernard. "Controle d'une eolienne darrieus par un convertisseur mecano-thermique a courants de foucault." Paris 6, 1989. http://www.theses.fr/1989PA066177.
Full textAbstract:
L'association d'une eolienne a axe vertical (darrieus) a pales droites et d'un convertisseur mecano-thermique a courants de foucault constitue le systeme de chauffage eolien etudie. La definition et la mise au point du convertisseur sont suivies de la description et du controle en vibrations de l'eolienne. La courbe du coefficient de puissance aerodynamique, cp, en fonction du rapport de vitesse specifique, vs, est obtenue par une methode inedite; en milieu naturel, a frequence de rotation variable et sans critere de stabilite, par une correction inertielle et un traitement statistique par classe de vs. La dispersion due aux ecarts de mesure de la vitesse du vent est attenuee grace au traitement suivi du mixage de plusieurs sequences de mesures obtenues sur des plages juxtaposees de vs; l'histogramme des valeurs de vs doit etre large et plat. La position relative stator-rotor du convertisseur constitue le parametre independant dont la commande permet, par son asservissement a la frequence de rotation n, le controle du systeme eolien; a la recherche de l'energie thermique maximale par vent modere et en imposant une limitation de frequence de rotation par vent fort. Le controle uniquement fonction de n n'est optimal que pour un vent stationnaire, controle statique mais nous montrons qu'il permet de recuperer en moyenne 95% de l'energie que donnerait un controle optimal dynamique. La limitation de frequence est obtenue, quelles que soient les conditions de vent, avec le convertisseur de rapport de puissances crete/nominal egal a 1,5. Le fonctionnement autonome est assure par une console de commande a microprocesseur permettant la surveillance du vent, le demarrage, le controle optimal, la limitation de frequence et tous les tests de securite necessaires a la sauvegarde du systeme eolien
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WOLF, SYLVIE. "Homogeneisation et etude numerique d'un probleme de courants de foucault dans un transformateur." Paris 6, 1989. http://www.theses.fr/1989PA066518.
Full textAbstract:
Le but de ce travail est l'etude des courants de foucault qui se developpent a l'interieur d'un transformateur constitue par l'enroulement de deux feuilles fines, l'une conductrice l'autre isolante, en forme de cylindre. Le probleme conduit a l'homogeneisation des equations de maxwell en regime harmonique dans une telle structure feuilletee. Dans la premiere partie on montre que les courants limites obeissent a une loi d'ohm modifiee dans un milieu de conductivite moyenne et de plus sont a composante radiale nulle. La deuxieme partie est consacree a l'etude numerique du probleme homogeneise. On utilise une methode d'elements finis conformes adaptee. Le systeme matriciel obtenu est resolu par une methode iterative de type gradient conjugue. Les resultats numeriques mettent en evidence un effet de peau
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Ren, Xiaotao. "Modélisation semi-analytique des pertes par courants de Foucault dans les matériaux composites." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017SACLS159/document.
Full textAbstract:
L'emploi de matériaux composites dans le domaine du Génie Electrique est actuellement un sujet de recherche en plein essor, notamment pour des considérations d’économie d'énergie. Les composites magnétiques doux (SMC - Soft Magnetic Composites) intègrent les propriétés de leurs différents constituants. Ils sont conçus pour présenter une perméabilité élevée et avoir une faible densité de pertes par courants de Foucault (EC - Eddy Current) par comparaison aux structures plus classiques comme l'acier laminé. Néanmoins, la détermination des propriétés électromagnétiques des SMC n’est pas aisée. Une approche classique est d’appliquer les outils numériques tels que la méthode des éléments finis (FEM - Finite Element Method) pour obtenir une description complète du SMC. Cependant, la microstructure doit être finement maillée, ce qui représente un fardeau numérique significatif et des instabilités dans l'approche par FEM. Pour surmonter cette restriction, les méthodes d'homogénéisation semi-analytiques sont appliquées. Ce travail consiste d'abord à développer un modèle de perméabilité complexe pour SMC. La perméabilité magnétique et les pertes EC sont intégrées respectivement comme les parties réelle et imaginaire de la perméabilité complexe. La perméabilité magnétique effective macroscopique peut s’obtenir par des estimations classiques en homogénéisation. Une détermination correcte de la perméabilité effective, i.e. la partie réelle de la perméabilité complexe, est cruciale pour une estimation précise de pertes EC. Les formules de pertes EC sont dérivées pour des SMC à microstructure périodique dans les cas 2D et 3D. En outre, différentes approches s’appuyant sur différentes moyennes du champ magnétique permettent d’obtenir des limites inférieures et supérieures pour l’estimation des pertes EC dans les SMC. La perméabilité complexe ainsi obtenue est ensuite appliquée à une structure de transformateur. Le champ magnétique et la répartition des pertes EC peuvent être obtenus sur le transformateur équivalent (homogénéisé). Les résultats sont comparés aux calculs en champ complet du transformateur hétérogène. Un bon accord est observé. Enfin, on étudie l'effet des contraintes mécaniques sur la perméabilité magnétique et les pertes EC des SMC, ce qui conduit à une formule couplée de la densité de pertes EC en fonction de la contrainte macroscopique et du champ magnétiqueComposite materials have been widely used in Electrical Engineering, and they have stimulated a growing number of scientific research, especially when it comes to energy savings. Soft Magnetic Composites (SMC) incorporate the attributes of different constituents. They can be designed to exhibit high permeability and to dissipate low Eddy Current (EC) losses compared to more conventional structures such as laminated steel. Nevertheless, electromagnetic properties of SMC are not easily determined. Numerical tools such as finite element method (FEM) are usually employed to provide a full-field description of SMC. As the microstructure has to be finely meshed, it brings significant numerical burden and instabilities. To overcome this restriction, semi-analytical homogenization methods are adapted and applied here. They consist in developing a complex permeability model. In the complex permeability model for SMC, the static magnetic permeability and EC losses are integrated respectively as the real and imaginary part of the complex permeability. Classical estimates are applied to determine the macroscopic effective magnetic permeability. A correct determination of the effective permeability, i.e. the real part of the complex permeability, is crucial for the estimate of EC losses. EC losses formulas are derived for SMC with periodic microstructure in 2D and 3D cases. Furthermore, different approaches of field averaging are employed to obtain lower and upper bounds on the EC losses in SMC. The complex permeability model is then applied to analyze a transformer structure. The magnetic field and EC losses distribution can be obtained on the equivalent homogenized transformer. The results are compared to the full-field calculations on the heterogeneous transformer. A good consistency is observed. Finally, the effect of mechanical stress on the magnetic permeability and loss property of SMC is studied, which leads to a coupled formula of EC loss density as a function of macroscopic stress and magnetic field
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Rojas, Maria Andrea. "Michel Foucault : la "parrêsia", une éthique de la vérité." Phd thesis, Université Paris-Est, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00856801.
Full textAbstract:
A partir de 1982 Foucault attribue une place centrale à l'expérience qui noue transformation de soi et accès à la vérité. Dans cette perspective la vérité devient une expérience dans laquelle nous devons transformer notre existence pour accéder au vrai. C'est toute la problématique de la spiritualité et de sa relation à la philosophie qui est ainsi ouverte, redéfinissant la philosophie comme une expérience de transformation de soi à l'épreuve de la vérité. Notre objectif sera ici de montrer comment à travers le concept de parrêsia Foucault propose une nouvelle manière de problématiser la relation entre discours vrai et transformation de soi. Ce travail sur soi implique une remise en question constante, mais surtout elle implique une vigilance permanente à l'égard du monde, des autres et de soi-même. Il ne s'agit plus seulement là de s'inventer soi-même en réponse à l'assujettissement, mais d'avoir le courage de devenir autre, dans un monde autre. Cette relation entre vie et vérité implique de se mettre constamment en jeu, risquant toujours une déprise de soi nécessaire à l'émergence d'une vie autre : il s'agira donc pour nous de tracer les déclinaisons éthiques prises par ce courage de la vérité. La parrêsia comme une autre forme de penser le nouage entre subjectivité et vérité, une forme de subjectivation dans laquelle le sujet ne s'attache pas à la vérité de forme identitaire, mais par laquelle le sujet se met perpétuellement en jeu. Nous examinerons pour cela cinq formes, ou plutôt cinq moments de problématisation historique de la parrêsia analysés par Foucault dans ses deux derniers cours au Collège de France : la parrêsia dans les pratiques de soi antiques, la parrêsia et ses origines démocratiques, le moment de transition d'une parrêsia politique à une parrêsia éthique, la parrêsia socratique et finalement la parrêsia cynique. Ce parcours nous permet en même temps de montrer la relation établie par Foucault entre le concept de critique et celui de parrêsia. Nous verrons également comment par ce nouage s'ouvre en même temps la question du rôle de l'intellectuel ainsi que celle de la tâche de la philosophie, question sous-jacente et présente tout au long de ces derniers cours.
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Cung, Thành Long. "Évaluation non-destructive quantitative de structures aéronautiques par la méthode des courants de Foucault." Phd thesis, École normale supérieure de Cachan - ENS Cachan, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00749648.
Full textAbstract:
La méthode des courants de Foucault (CF) est très largement utilisée en milieu industriel pour l'évaluation non destructive (END) de pièces ou de structures électriquement conductrices, parce qu'elle est sensible, robuste peu couteuse et non polluante. Toutefois, dans le cas général, l'évaluation quantitative des paramètres caractéristiques d'une structure est un problème difficile, d'une part parce que les données CF disponibles sont généralement incomplètes, d'autre part parce qu'il est nécessaire de faire appel à des modèle numériques élaborés pour rendre compte des interactions sonde / structure, et enfin, parce que le problème inverse consistant à estimer les paramètres de la structure à partir de la connaissance des interactions physiques et des données CF disponibles est " mal posé ".Dans cette thèse, nous nous intéressons au problème particulier de l'évaluation de jeux entre pièces dans un assemblage métallique. Pour contourner les difficultés liées à la mise en oeuvre de l'évaluation quantitative par CF, nous avons choisi de placer nos travaux dans un cadre multifréquence afin d'enrichir les données d'observation fournies par la sonde, et d'adopter une démarche consistant à élaborer des modèles comportementaux issus de l'analyse statistique des interactions sonde / structure. Partant de l'analyse de l'effet d'un jeu apparaissant entre les plaques d'un assemblage de plaques d'aluminium sur la variation de l'impédance normalisée de la sonde, menée expérimentalement et par simulations à l'aide de codes éléments finis, nous avons tout d'abord bâti un modèle comportemental approché d'interactions reposant sur la linéarité de la relation observée dans une bande de fréquences d'examen liée aux dimensions de la structure étudiée. Dans ce cadre, nous avons proposé, implanté et discuté des performances de plusieurs algorithmes de résolution du problème inverse, permettant d'estimer le jeu entre pièces et l'épaisseur de la pièce " cachée " de l'assemblage. Ensuite, nous avons étendu l'approche proposée à l'aide de réseaux de neurones artificiels, puis appliqué la méthode comportementale proposée à un second problème : celui de la caractérisation de fissures de fatigue réelles dans des pièces massives. Les résultats obtenus inclinent à considérer que la démarche proposée est généralisable à d'autres configurations en END par CF.
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Chetangny, Patrice Koffi. "Calcul des pertes magnétiques par courants de Foucault dans les aimants permanents des MSAP." Thesis, Bourgogne Franche-Comté, 2017. http://www.theses.fr/2017UBFCD026.
Full textAbstract:
Le travail présenté dans cette thèse s’inscrit dans le cadre de différents programmes de recherches sur la modélisation et la conception des machines synchrones à aimants permanents, pour des applications de transports terrestres. En effet, la tendance actuelle, que ce soit dans la traction ferroviaire, ou dans les véhicules électriques et/ou hybrides électriques, est d’utiliser de tels moteurs pour leurs grandes performances massiques et leur bon rendement. Cette tendance est également observable dans les grandes éoliennes à attaque directe. Toutefois, un inconvénient de ces machines est l’existence de pertes pouvant être importantes dans les aimants permanents. Ces pertes sont d’une part à l’origine d’une dégradation du rendement, mais elles peuvent aussi être à l’origine d’échauffements excessifs des aimants, avec des risques de désaimantation d’une part et des risques de décollement d’autre part. Dans ce contexte, l’objectif de notre travail de thèse a été d’établir de nouveaux modèles, plus précis, des pertes par courants de Foucault dans les aimants. Les modèles utilisés actuellement sont généralement des modèles bidimensionnels qui ignorent donc le fait que les courants de Foucault ont une répartition tridimensionnelle dans les aimants. Afin de valider le modèle développé, une maquette expérimentale a été mise en place. Dans un premier temps, le modèle de calcul des pertes par courants induits dans les pièces massives a été validé en utilisant une approche qui combine les résultats expérimentaux et ceux calculés analytiquement et numériquement. Ensuite différentes grandeurs globales et locales issues du modèle analytique ont été comparées aux éléments finis aussi bien en 2D qu'en 3D de même qu'aux mesures expérimentales. Les modèles et méthodes de calcul et de mesures proposés pourront être efficacement utilisés ultérieurement pour estimer les pertes par courants induits dans les aimants permanents de moteurs synchrone à aimantsThe work presented in this thesis is part of various research programs on the modeling and design of permanent magnet synchronous machines for land transport applications. Indeed, the current trend, whether in railway traction, or in electric and / or hybrid electric vehicles, is to use such engines for their high mass performance and good efficiency. This trend is also observable in large direct-attack wind turbines. However, one disadvantage of these machines is the existence of significant losses in the permanent magnets. These losses can cause a deterioration in efficiency, and also be the cause of excessive heating of the magnets, with risks of demagnetization and risks of. In this context, the aim of our thesis work was to establish new, more accurate models of eddy current losses in magnets. The models currently used are generally two-dimensional models which therefore ignore the three-dimensional distribution of eddy currents in the magnets. In order to validate the model developed, we set up an experimental test bench. In a first step, the calculation of induced current losses in massive pieces was validated using an approach that combines the experimental results with those calculated analytically and numerically. Then, different global and local quantities from the analytical model were compared to the finite elements in both 2D and 3D as well as experimental measurements. The models and methods of computation and measurements proposed can be effectively used later to estimate eddy current losses in the permanent magnets of synchronous magnet motors
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Aknin, Patrice. "Algorithmes iteratifs pour l'inversion d'un modele non lineaire de multicapteur a courants de foucault." Paris 11, 1990. http://www.theses.fr/1990PA112133.
Full textAbstract:
Ce memoire presente une structure multicapteur qui permet l'obtention d'images de profils metalliques a une dimension. Cependant son manque de resolution laterale et sa forte non-linearite verticale obligent a concevoir un traitement specifique de restauration des images qui en sont issue. Afin de permettre de cette inversion, la modelisation du capteur est necessaire. Grace a une demarche originale, intermediaire entre une approche de connaissance et de representation,un modele lineaire local est etabli. Son extension, basee sur des remarques physiques, conduit a une modelisation non lineaire complete et sa validation finale est obtenue apres un ajustement fin de ses parametres. Les deux derniers chapitres traitent des algorithmes d'inversion parametriques ou non parametriques. Concernant l'approche parametrique, deux methodes sont presentees. La premiere considere le capteur comme une boite noire et conduit a son identification complete a partir d'un ensemble de couples (parametres d'entree, observation). La seconde est une methode du hessien approche et utilise le modele non lineaire etabli precedemment. Concernant l'approche non parametrique, des methodes d'inversion generalisees sont citees, mais leur mauvais comportement vis-a-vis de donnees bruitees nous ont amene a elaborer une methode sequentielle originale denommee methode avec contraintes sur operateur equivalent. Celle-ci utilise une serie de coefficients de reinjection choisie pour obtenir la meilleure approximation de l'estimateur lineaire a variance minimale (filtre de wiener dans le cas stationnaire). L'analyse theorique des performances de ce schema sequentiel est menee dans le cas d'un operateur lineaire, mais nous montrons qu'elle s'applique a des systemes dont la relation entree sortie se presente sous forme localement lineaire
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Madaoui, Nadia. "Conception et modélisation d'un dispositif expérimental pour la reconstruction tomographique d'images 3D par courants de Foucault." Paris 11, 1998. http://www.theses.fr/1998PA112192.
Full textAbstract:
Dans le cadre de l'évaluation non destructive, les méthodes de reconstruction tomographique d'images par courants de Foucault consistent a reconstruire la structure interne d'un milieu conducteur par l'intermédiaire d'une de ses propriétés caractéristiques. Le travail de thèse concerne les matériaux conducteurs plans, isotropes et non ferromagnétiques. Il consiste a concevoir un dispositif expérimental répondant aux contraintes inhérentes a un procède de reconstruction d'images 3d, a savoir un capteur modélisable et permettant de recueillir une carte du champ de perturbation : les fonctions excitation et détection sont alors découplées. Lors de la modélisation du dispositif (résolution du problème direct), nous avons établi un premier modèle qui calcul le champ a l'intérieur du matériau sain (sans défaut). Il permet d'étudier le comportement du capteur et d'en régler les paramètres. Le modèle direct proprement dit est base sur deux équations intégrales couplées résolues par le formalisme des fonctions de green. La méthode choisie pour le calcul de ces dernières permet de généraliser ce modèle a des géométries planes multicouches. En développant ce modèle pour différentes directions des courants induits, nous montrons que la cartographie du champ mesure varie en fonction de la direction choisie. Ainsi l'information contenue dans les mesures dépend de l'orientation de l'onde d'excitation par rapport a l'objet a reconstruire. Cela nous a amene a concevoir un nouveau dispositif d'excitation dont l'intérêt est sa capacité a générer des courants induits orientables et ainsi d'augmenter l'information quant a la géométrie et l'orientation du défaut. L'originalité de ce travail réside essentiellement dans ce nouvel excitateur et son modèle associe, capable de tenir compte et de combiner les différentes directions du courant. En effet, nous montrons que cette technique permet d'améliorer, in fine, la qualité de l'image 3d de défauts de surface reconstruits.
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Zorni, Chiara. "Contrôle non destructif par courants de Foucault de milieux ferromagnétiques : De l'expérience au modèle d'interaction." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00681790.
Full textAbstract:
La problématique étudiée est le contrôle non destructif par courants de Foucault de matériaux ferromagnétiques à l'aide d'un capteur à magnétorésistance géante (GMR). Durant ces travaux deux aspects complémentaires ont été abordés : l'un concerne la mesure expérimentale pour essayer de quantifier et de s'affranchir du bruit de structure et du champ magnétique rémanent, l'autre le développement d'un modèle numérique d'interaction. En ce qui concerne la partie expérimentale plusieurs études avec un capteur GMR qui présente un intérêt particulier en raison de sa bonne sensibilité à basses fréquences, de sa dynamique et de la relative simplicité de mise en œuvre ont été conduites et ont permis d'identifier et quantifier les phénomènes d'artefacts spécifiques aux matériaux ferromagnétiques : le bruit de structure et le champ magnétique rémanent. Une solution basée sur une combinaison linéaire des données expérimentales obtenues à plusieurs fréquences est appliquée pour atténuer le bruit dû à la structure du matériau. Le champ magnétique rémanent a été analysé expérimentalement et un circuit d'asservissement permettant de fixer un point de polarisation dans la zone de fonctionnement linéaire de la GMR et ainsi d'atténuer les perturbations dues aux champs magnétiques rémanents est mis en place. En parallèle et dans l'optique de développer des outils de simulation permettant de mieux comprendre les phénomènes physiques et ainsi d'optimiser les procédés de contrôle, un modèle numérique d'interaction simulant le cas du contrôle d'une pièce plane ferromagnétique d'une ou plusieurs couches pouvant contenir un ou plusieurs défauts est développé. Il étend un modèle déjà existant dans un cas non-ferromagnétique déjà intégré dans la plateforme de simulation CIVA développé par le CEA-LIST et permettant la simulation du Contrôle Non Destructif par Courants de Foucault. Il est basé sur une méthode d'intégrales de volume (VIM) et l'utilisation des tenseurs ou dyades de Green. La solution est obtenue après la discrétisation du volume de calcul et l'application d'une variante de Galerkin de la Méthode des Moments (MoM). La réponse de la sonde est ensuite calculée en appliquant le théorème de réciprocité de Lorentz. Des collaborations avec deux laboratoires universitaires (le Laboratoire de Génie Électrique de Paris (LGEP) et l'Université de Cassino (Italie)) ont permis de comparer les résultats issus des trois différents modèles sur un cas de la littérature. Les résultats se sont révélés satisfaisants et plusieurs études de convergence ont permis d'analyser la stabilité du modèle.
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Kladas, Antonios. "Contribution à la modélisation des courants de Foucault dans les parties massives des systèmes électromagnétiques." Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37606624g.
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Zitouni, Adel Nuzillard Danielle. "Modélisation et conception d'un capteur à courants de Foucault intelligent pour l'identification de canalisations enterrées." Reims : S.C.D. de l'Université, 2006. http://scdurca.univ-reims.fr/exl-doc/GED00000353.pdf.
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Zorni, Chiara. "Contrôle non destructif par courants de Foucault de milieux ferromagnétiques : de l’expérience au modèle d’interaction." Thesis, Paris 11, 2012. http://www.theses.fr/2012PA112031/document.
Full textAbstract:
La problématique étudiée est le contrôle non destructif par courants de Foucault de matériaux ferromagnétiques à l’aide d’un capteur à magnétorésistance géante (GMR). Durant ces travaux deux aspects complémentaires ont été abordés : l’un concerne la mesure expérimentale pour essayer de quantifier et de s’affranchir du bruit de structure et du champ magnétique rémanent, l’autre le développement d’un modèle numérique d’interaction. En ce qui concerne la partie expérimentale plusieurs études avec un capteur GMR qui présente un intérêt particulier en raison de sa bonne sensibilité à basses fréquences, de sa dynamique et de la relative simplicité de mise en œuvre ont été conduites et ont permis d’identifier et quantifier les phénomènes d’artefacts spécifiques aux matériaux ferromagnétiques : le bruit de structure et le champ magnétique rémanent. Une solution basée sur une combinaison linéaire des données expérimentales obtenues à plusieurs fréquences est appliquée pour atténuer le bruit dû à la structure du matériau. Le champ magnétique rémanent a été analysé expérimentalement et un circuit d’asservissement permettant de fixer un point de polarisation dans la zone de fonctionnement linéaire de la GMR et ainsi d’atténuer les perturbations dues aux champs magnétiques rémanents est mis en place. En parallèle et dans l’optique de développer des outils de simulation permettant de mieux comprendre les phénomènes physiques et ainsi d’optimiser les procédés de contrôle, un modèle numérique d’interaction simulant le cas du contrôle d’une pièce plane ferromagnétique d’une ou plusieurs couches pouvant contenir un ou plusieurs défauts est développé. Il étend un modèle déjà existant dans un cas non-ferromagnétique déjà intégré dans la plateforme de simulation CIVA développé par le CEA-LIST et permettant la simulation du Contrôle Non Destructif par Courants de Foucault. Il est basé sur une méthode d’intégrales de volume (VIM) et l’utilisation des tenseurs ou dyades de Green. La solution est obtenue après la discrétisation du volume de calcul et l’application d’une variante de Galerkin de la Méthode des Moments (MoM). La réponse de la sonde est ensuite calculée en appliquant le théorème de réciprocité de Lorentz. Des collaborations avec deux laboratoires universitaires (le Laboratoire de Génie Électrique de Paris (LGEP) et l’Université de Cassino (Italie)) ont permis de comparer les résultats issus des trois différents modèles sur un cas de la littérature. Les résultats se sont révélés satisfaisants et plusieurs études de convergence ont permis d’analyser la stabilité du modèleThe aim of this work is the eddy-current testing (ECT) of ferromagnetic materials within magnetic sensors, such as Giant Magneto-Resistances (GMR). Two complementary aspects have been studied. Experimental measurements have been carried out in order to quantify and minimize the noise coming from the materials structure and residual magnetization. On the other hand, a model has been developed in order to be able to simulate the electromagnetic interactions between a ferromagnetic specimen and the EC probe. The GMR sensors are characterized by high sensitivity at low frequency, large dynamic range and are relatively easy to implement. The studies carried out during this thesis allowed us to identify and analyse the “ghost signals” due to magnetic materials. In order to minimize the noise coming from the materials structure, a linear multi-frequencies combination of experimental signals has been employed successfully and the detection of buried flaws has been improved. The residual magnetization in ferromagnetic materials has been experimentally analyzed and an electronic system has been realized to fix the polarisation point of the sensor in the linear response zone of the GMR. Thus, disturbances caused by residual magnetization are successfully reduced. Beside, in order to develop simulation tools aiming at improving the understanding of experimental signals and optimizing the performances of ECT procedures, a model has been developed to simulate the ECT of planar, stratified and ferromagnetic materials affected with multiple flaws. CEA developed for many years semi-analytical models embedded into the simulation platform CIVA dedicated to non-destructive testing. Following a previous work carried out at the laboratory and already integrated in the simulation platform CIVA, developed at CEA-LIST, the new model extends CIVA functionalities to the ferromagnetic planar case. Simulation results are obtained through the application of the Volume Integral Method (VIM) which involves the dyadic Green’s functions. Two coupled integral equations have to be solved and the numerical resolution of the system is carried out using the classical Galerkin variant of the Method of Moments (MoM). Finally, the probe response is calculated by application of the Lorentz reciprocity theorem. A collaboration with the University of Cassino (Italy) and Laboratoire de Génie Electrique de Paris (France) allowed us to compare the three models on experimental and numerical results from literature. Results showed a good agreement between the three models and the model stability has been analyzed
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Zitouni, Adel. "Modélisation et conception d'un capteur à courants de Foucault intelligent pour l'identification de canalisations enterrées." Reims, 2006. http://theses.univ-reims.fr/exl-doc/GED00000353.pdf.
Full textAbstract:
Dans cette thèse, nous présentons la modélisation et la réalisation d'un capteur à courants de Foucault basé sur le principe de la balance d'induction. L'objectif de ce détecteur est la localisation et l'identification de canalisations enterrées sans fouille. Nous avons défini un code pour chaque type de canalisation, et la reconnaissance du code entraîne l'identification de la canalisation. Nous appelons code une succession de motifs conducteurs, la longueur et les espaces entre ces motifs varient d'un code à un autre. Notre détecteur comprend une bobine d'émission qui génère un champ électromagnétique, et des bobines réceptrices captant le champ réfléchi créé par les courants de Foucault induits dans les motifs conducteurs du code. Une mesure du déphasage par détection synchrone permet l'obtention d'un signal représentatif des motifs du code. Cette mesure est ensuite conditionnée grâce à une étape de filtrage et débruitage par séparation de sources afin d'éliminer la présence d'un éventuel objet conducteur aux alentours. L'analyse de données permet le calcul des paramètres pertinents pour effectuer la classification. Nous avons ajouté un nouveau système de codage compatible et complémentaire à l'ancien, ainsi que des classifieurs assurant son identification tels que : la distance transformée, DTW (Dynamic Time Warping) et la reconnaissance structurelle. Nous avons également ajouté trois classifieurs pour le premier système de codage, basés sur les K plus proches voisins, la distance de Mahalanobis et les fonctions à base radiale RBF pour renforcer le système de reconnaissance. Une combinaison des résultats des différents classifieurs par une méthode de fusion de données permet d'obtenir une bonne fiabilité du système. Dans la dernière partie, nous présentons les nombreuses perspectives de développement dont la principale repose sur l'utilisation de cibles magnétiques comme motifs de codeIn this thesis, we present the modeling of an eddy current sensor based on the induction balance principle. The objective of this detector is the localization and the identification of buried pipes without excavation. We have defines a tag for each pipe type, and the recognition of the tag involves the identification of the pipe. We call tag a succession of conductive elements, the length and spaces between these elements vary from a tag to another. Our detector includes an emitting coil which generates an electromagnetic field, and receiving coils collect the reflected field created by the eddy current in the conductive elements of the tag. A measurement of dephasing by lock-in detection allows obtaining a signal representative of the tag elements. This measurement is then conditioned thanks to a stage of filtering and denoising per Blind Source Separation (BSS) in order to eliminate the presence of an eventual conductive object in the neighbourhoods. The data analysis allows the calculation of the pertinent parameters to carry out classification. We added a new coding system compatible and complementary to the old one, as well as classifiers ensuring his identification such as: the transformation distance, DTW (Dynamic Time Warping) and the structural recognition. We added three classifiers for the first coding system, based on K near neighbourhood, the Mahalanobis distance and the Radial Basis Function (RBF) to reinforce the recognition system. A combination of the various classifiers results by a method of data fusion makes it possible to obtain a good reliability of the system. In the last part, we present the many development prospects whose principal one rests on the use of magnetic targets like tag elements
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Qendro, Fatos. "Automatisation du contrôle non destructif par courants de Foucault, amélioration du rapport signal sur bruit." Compiègne, 1989. http://www.theses.fr/1989COMPD183.
Full textAbstract:
Ce travail présente une contribution à la classification automatique de défauts lors du contrôle par courants de Foucault du fil de cuivre. Après avoir étudié la possibilité d'une telle classification il est déduit que l'amélioration du rapport signal sur bruit est une étape indispensable pour la réussite de cette classification. Plusieurs méthodes de filtrage adaptatif ont été testées et une méthode d'interpolation adaptative a été développée. Cette méthode peut être appliquée avec succès à l'amélioration du rapport signal sur bruit dans le cas des signaux impulsionnels noyés dans un bruit stationnaire à bande étroite, modélisable par un modèle AR d'ordre fini. La méthode d'interpolation est appliquée avec succès aux signaux obtenus en contrôle non destructif par courants de Foucault de tubes de générateur de vapeur.
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Kladas, Antonios. "Contribution a la modelisation des courants de foucault dans les parties massives des systemes electromagnetiques." Paris 6, 1987. http://www.theses.fr/1987PA066177.
Full textAbstract:
Simulation de l'effet de peau a frequence elevee par l'association de la methode des elements finis et de la resolution analytique de l'equation de diffusion, conduisant a l'introduction d'un macroelement conducteur. Application aux machines a c. A.
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Marthouret, Frank. "Développement de modèles dynamiques comportementaux de circuits magnétiques : prise en compte de l’hystérésis et de la géométrie." Lyon, INSA, 1995. http://www.theses.fr/1995ISAL0098.
Full textAbstract:
L'électronique de puissance, en apportant des sollicitations nouvelles aux machines électriques, nécessite le développement d'outils adaptés à la description des phénomènes. En particulier le comportement dynamique des circuits magnétiques est décrit de façon incomplète par des modèles de type schéma équivalent A partir d'un modèle comportemental original établi au CEG EL Y avec des hypothèses restrictives sur la géométrie, nous avons proposé des développements élargissant le domaine de validité aux régimes transitoires rapides et à des géométries plus complexes. Nous avons dans un premier temps intégré le modèle d'hystérésis de Preisach en pas de temps dans le logiciel contenant le modèle de représentation de circuit magnétique. Pour cela, nous avons développé une gestion de l'histoire du matériau adaptée aux exigences d'une résolution d'équation différentielles par différentiation rétrograde. Cet outil nous a permis d'établir le domaine de validité et de mettre en évidence des écarts importants pour les faibles niveaux d'amplitude de l'excitation. Ces écarts, attribués au modèle de Preisach, ont nécessité la mise en œuvre de techniques de compensation pour réduire les erreurs dues au modèle statique. Nous avons réalisé une étude fréquentielle à partir de ce nouveau modèle. Afin d'améliorer la description des transitoires rapides, nous avons effectué une analyse des phénomènes physiques et proposé deux approches différentes remettant en cause les hypothèses d'homogénéité du modèle initial. Ces deux techniques, qui fournissent approximativement les mêmes résultats, ont permis d'élargir de façon significative ces limites fréquentielles du modèle. Par ailleurs, pour pouvoir décrire un plus grand nombre d'applications, il a été nécessaire de dépasser les hypothèses géométriques restrictives du modèle initial. La définition d'un tube de flux ouvert et de règles d'assemblage apporte une solution à ce problème. L'introduction de l'ensemble de ces travaux dans un logiciel de simulation orientée "circuits" permet à présent de décrire de façon satisfaisante des applications industriellesModelling of the properties of magnetic circuits needs to take into account hysteresis, dynamical phenomena, and the geometry of the magnetic circuit. A behavioural model has been developed in the CEGELY. This model takes into account hysteresis and dynamic phenomena but is limited to simple geometries such as toroid circuits. In despite of good performances, this model presents important shortcomings in the context of electro technology. We propose new improvements of the model in order to increase its performances and which allow to take into account more complex geometries. In a first time, we have developed a step by step programmation of the Preisach model, model used to generate static hysteresis loops. The Preisach model has been improved in order to predict accurately magnetic characteristics at low peak flux density. In a second time, we have introduced a more realistic representation of the magnetic field inside the magnetic circuit. Hence, electrical and magnetic characteristics are predicted with a good accuracy, even in the case of fast transient operations. In a third time, we have studied the case of complex geometries. The magnetic circuit is divided into elementary circuits and the resulting model predicts the magnetic and electrical behaviour of geometries involving several limbs. The simulated results obtained agree satisfactorily with the experimental data. This study offers new prospect for the optimisation of industrial applications, by the use of an accurate and fast behavioural model of magnetic circuits
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Ba, Abdoulaye. "Développement d’une plateforme de modélisation multi-physique et multi-échelle des techniques de CND des matériaux composites stratifiés par les techniques des courants de Foucault et de thermographie inductive." Thesis, Nantes, 2021. http://www.theses.fr/2021NANT4001.
Full textAbstract:
À différents stades du cycle de vie du matériau composite, les méthodes de Contrôles Non Destructifs (CND) permettent de caractériser son état d’intégrité. Elles jouent un rôle indispensable dans le contrôle de la qualité et dans la gestion des risques. Les principales exigences du CND sont la capacité de détecter et de discriminer les défauts de différentes natures, le dimensionnement précis des défauts, l’inspection et l’interprétation rapide et fiable, la capacité d’inspection des structures de formes complexes. En regard à ces besoins, les matériaux composites de natures très complexes (hétérogénéité, anisotropie forte et multi-couches) posent encore des problèmes pour les méthodes actuelles de CND. Les travaux présentés dans cette thèse s’inscrivent dans le cadre du projet européen NDTonAIR et portent sur le développement d’une plateforme de modélisation multi-physique et multi-échelle pour le CND des matériaux composites à fibres de carbone par les techniques des courants de Foucault et thermographie inductive. Ils visent à améliorer les codes de calcul par éléments finis en 3D de l’IREENA. Le développement de tels outils de simulation se heurte à des problématiques de modélisation difficiles liées notamment à la nature complexe des structures des composites et la nécessité d’utiliser des fréquences électromagnétiques élevées (jusqu’à quelques Mégahertz) afin d’injecter suffisamment de puissance dans ces matériaux très peu conducteurs. Dans les précédents travaux à l’IREENA, le temps de calcul des simulations est important, lié à la présence de conducteurs massifs exposés à un champ électromagnétique de fréquence élevée. C’est dans cette logique que nous proposons dans ce travail de thèse, une approche par éléments finis en 3D associés aux impédances de surface avec courant et tension imposés, dans le but de réduire les temps de simulations. Les outils numériques développés, ont été validés par une confrontation des résultats de simulations avec une solution analytique. Ils permettent aussi de concevoir un inducteur massif. L’identification de l’orientation des fibres de carbone dans un composite par la technique des courants de Foucault est également exploitée dans ces travauxAt different stages in the life cycle of the composite material, Non-Destructive Testing (NDT) methods are used to characterize its state of integrity. They play a vital role in the quality control and risk management. The main requirements of NDT are the ability to detect and discriminate defects of different types, precise dimensioning of defects, fast and reliable inspection and interpretation, and the ability to inspect structures of complex shapes. With regard to these requirements, composite materials of a very complex nature (heterogeneity, strong anisotropy and multi-layers) still pose problems for actual NDT methods. The work presented in this thesis is part of the European project NDTonAIR and deal with the development of a multi-physic and multi-scale modelling platform for the NDT of carbon fibers composite materials using eddy currents and induction thermography techniques. They aim to improve IREENA's 3D numerical software. The development of such simulation tools comes up against difficult modelling problems linked in particular to the complex nature of composite structures and the need to use high electromagnetic frequencies (up to a few MegaHertz) in order to induce sufficient power into these very low conducting materials. In previous work at IREENA, the simulation time was important, linked to the presence of massive conductors exposed to a high frequency electromagnetic field. It is in this context that we propose in this work, a 3D finite element method associated with surface impedance boundary condition with imposed current and voltage, in order to reduce the simulation times. The implemented simulation tools have been validated by comparisons with an analytical solution. They also make possible the design of a massive coil. The identification of the orientation of carbon fibers in a composite plate using eddy current technique is also investigated in this work
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Lesobre, Antoine. "Conception, modélisation et expérimentation de moteurs-freins intégrés à réluctance variable et à courants de Foucault." Phd thesis, École normale supérieure de Cachan - ENS Cachan, 2001. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00448101.
Full textAbstract:
Les développements technologiques des moteurs thermiques et plus généralement des groupes moto-propulseurs vont vers une complexité de plus en plus grande et requièrent une fiabilité sans faille. Ils exigent une évolution des moyens d'essais pour une plus grande fiabilité des mesures, des essais accélérés et à coût minimal. Ainsi, les bancs d'essais sont aujourd'hui complètement automatisés. Ils permettent d'assurer le fonctionnement du moteur thermique suivant des cycles préétablis. Les bancs de charges existants sont surtout de type "statique", utilisant le principe du freinage par courants de Foucault. C'est dans ce cadre que ce travail s'insère. Il s'articule principalement autour de trois axes : * Analyse critique des freins existants. Nous avons réalise plusieurs essais sur des freins standards homopolaires (220 kW). Ces essais et les analyses effectuées nous ont ainsi permis de mettre en évidence les effets de la rémanence magnétique engendrant une traînée en couple et de proposer une alimentation et des stratégies adéquates pour minimiser ce problème. D'autre part, cela nous a permis de montrer les limites du frein et notamment du système de refroidissement actuel. * Elaboration de modèles magneto-dynamiques fiables pour une gamme de puissances allant de 5 a 750 kW. Concernant ce deuxième point, nous avons tenté de développer des modèles magnétodynamiques analytiques non-linéaires prenant en compte aussi bien la réaction magnétique d'induit que les effets 3D. Ces modèles sont validés par des calculs éléments finis et par des essais réalisés sur les freins existants. La souplesse de ces modèles nous a ainsi permis de mener des études paramétriques rapides et de proposer sur la base des résultats obtenus des méthodologies de dimensionnement des freins à courants de Foucault homopolaires. * Etude topologique, conception, réalisation et expérimentation de bancs de charge dynamiques présentant donc les deux fonctions exigées : moteur et frein. Pour ce troisième point, nous avons réalisé une étude non-exhaustive de différentes solutions possibles pour l'adjonction d'une fonction motrice aux freins actuels. La comparaison de deux topologies, intégrée et séparée, nous a montré que la première solution présentait l'avantage de minimiser les masses tournantes et les longueurs d'arbre, ce qui favorise fortement la tenue en vibrations du banc d'essais. C'est donc cette solution que nous avons retenue pour réaliser un moteur-frein intégré à réluctance variable et à courants de Foucault de conception originale. Une maquette de 24 Nm a été réalisée et des essais de validation ont montré la faisabilité et la viabilité technologique de la solution développée.
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Amato, Christine d' Vincent Alain Verdu Catherine Jayet Yves. "Caractérisation non destructive des fontes bainitiques (fontes "ADI") par bruit Barkhausen et courants de Foucault pulsés." Villeurbanne : Doc'INSA, 2005. http://docinsa.insa-lyon.fr/these/pont.php?id=d_amato.
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