Tomographie passive par ondes élastiques guidées pour le Contrôle Santé des Structures
Résumé
Elastic guided elastic waves show great potential for Structural Health Monitoring (SHM) of
thin structures (plate-like, pipes or tanks) thanks to their ability to propagate over long
distances. This article presents the development of a new approach for SHM called elastic
guided waves passive tomography. This technology is based on the combination of elastic
guided waves tomography algorithms and cross-correlation of ambient noise technique. It
provides high-resolution and reference-free thickness maps of an area surrounded by a
distribution of sensors, without emitting waves, just by analyzing the elastic noise that
naturally exists in the structure (due to vibrations, aerodynamic turbulences, etc.). This offers
a low power and robust sensing unit for SHM systems. Passive tomography images produced
by state of the art guided waves tomography algorithm using experimental signal produced
by piezoelectric transducers are presented with application to corrosion detection on plates
and pipes. Future development of this technique are based on the use of Fiber Bragg Gratings
(FBG) sensors on optical fibers in order to operate in harsh environments (high or cryogenic
temperatures, radiations) with minimal intrusiveness thanks to the high multiplexing
capabilities of such sensors.
Les ondes élastiques guidées sont particulièrement adaptées pour les applications de contrôle
santé de structures minces (type plaques, tubes ou cuves) grâce à leur capacité à se propager
sur de longues distances. Cet article présente le développement d’une approche originale de
contrôle santé des structures appelée tomographie passive par ondes élastiques guidées.
Cette technologie est basée sur la combinaison d'algorithmes de tomographie par ondes
élastiques guidées et de la technique de corrélation du champ élastique diffus. Elle permet
d'obtenir des cartographies absolues et très précises de l'épaisseur d'une zone entourée par
une distribution de capteurs, sans émettre d'ondes, simplement en analysant le bruit élastique
qui existe naturellement dans la structure (dû aux vibrations, aux turbulences
aérodynamiques, etc.). Nous présentons ici des images de tomographie passive sur plaque et
tuyauterie par ondes guidées utilisant des signaux expérimentaux mesurés par des
transducteurs piézoélectriques. Les développements futurs de cette technique sont basés sur
l'utilisation de capteurs à réseaux de Bragg sur fibre optique (FBG) pour opérer dans des
environnements difficiles (températures élevées ou cryogéniques, radiations) avec une
intrusivité minimale grâce aux grandes capacités de multiplexage de ces capteurs.
Origine | Fichiers produits par l'(les) auteur(s) |
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