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Ondes guidées

Les ondes guidées constituent une voie intéressante pour le contrôle non destructif et la surveillance de santé des structures élancées du génie civil. Elles présentent l'avantage de se propager sur de longues distances avec peu de perte d'énergie et permettent l'inspection de structures seulement accessibles aux extrémités. Toutefois en génie civil, les structures guidantes sont bien souvent enfouies ou enrobées dans une matrice solide (matériau naturel, ciment,…). La distance de propagation des ondes peut être fortement réduite en raison du rayonnement de l’énergie dans le milieu environnant.

L'application phare de cette thématique est l'auscultation des câbles de précontraintes par méthodes de réflectométrie ultrasonore en vue de détecter la présence et évaluer l’étendue de dégradations, souvent dues à la corrosion. D'autres applications potentiellement concernées par les techniques d'auscultation développées sont les tirants d'ancrage, les rails...

La nature multimodale et dispersive des ondes guidées complique l'interprétation des résultats de mesure, si bien que leur exploitation nécessite une connaissance des modèles de propagation. Depuis quelques années, le laboratoire GeoEND développe des outils originaux de modélisation numérique, basés sur des méthodes d'éléments finis dédiées aux ondes guidées (SAFE, SAFE-PML et hybride FE-SAFE) en tenant compte de divers phénomènes : courbure du guide, géométrie multi-brins, précontrainte, interaction avec des défauts, enrobé, anisotropie. Les modèles développés concernent diverses applications du CND (torons, barres, tubes, plaque, composite,…). Ils s'appliquent aussi aux ondes de surface pour la géophysique (milieux stratifiés, sols, chaussées, digues, détection de cavités,…).


Objectifs associés :

  • Détection et localisation de défauts dans des éléments métalliques de grande élongation (câbles hélicoïdaux, barres de précontraintes, tubes,...)

  • Développement de modèles directs rapides de la propagation des ondes guidées et ondes de surface pour l'interprétation physique et l'optimisation des systèmes d'auscultation

     

  • Caractérisation des matériaux (zone endommagée en proche environnement de galerie de mine, recherche de gradients dans le béton de surface)

  • imagerie des interfaces (zone endommagée en proche environnement de galerie de mine).


Projets associés :