Essais & Simulations n°125

mesures donc sa longueur

mesures donc sa longueur et à induire une erreur. La minimisation se fait par une méthode à gradient, de plus grande pente, qui est ici plus efficace que les autres. À la fin du process, le jeu de paramètres Vk optimal est trouvé. Les calculs sont effectués sur le maillage curviligne de l’image virtuelle, bien plus fin (~10 fois) que le pixel. Toutefois le nombre de points de calculs reste faible car la largeur R est de quelques pixels puis sub-pixel en fin d’optimisation. Dans le cas d’une image d’une silhouette idéalement nette (Figure 4), la largeur optimale proche de R = 0,707 permet d’obtenir une précision d’identification de l’ordre de 10-4 pixels sur le rayon d’un disque contenu dans une image de 128x128 pixels (Figure 5). La phase de détection peut être faite avec cette méthode en retenant un R suffisamment grand pour englober le bord de la silhouette. La détection au pixel près se fait en quelques étapes (Figure 1). Il est aussi possible d’utiliser une méthode classique (filtrage, beamlet ou autre) pour cette phase initiale. Performance de la méthode Une batterie de tests sera présentée afin de montrer la précision sub-pixel de l’identification. À titre d’exemple, on pourra se référer aux figures (4 et 5) suivantes. Enfin, des exemples de mesures mécaniques seront donnés. ● Marc François, Jean-Christophe Thomas et Alexis Bloch (Laboratoire GeM, Faculté des Sciences de Nantes) Figure 4 : Une identification sub-pixel Figure 5 : Test de précision en fonction de R Références bibliographiques 1. R. Haralick, Lect. Notes Comput. Sci. 22, 28 (1983). 2. J. Canny, « A computational approach to edge detection », IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, vol. 8, n° 6, p. 679-698, 1986. 3. D. Donoho, X. Huo, « Lecture Notes in Computational Science and Engineering », Springer Verlag, Berlin, 2002. 4. M. François, H. Auradou & B. Semin, « Accurate measurement of curvilinear shapes by Virtual Image Correlation », Eur. Phys. J. Appl. Phys., vol. 56, p. 1-10, 2011. Capteurs Accéléromètres, marteaux de choc, microphones, tachymètres, vibromètres laser Sonomètres 1/3 octave, temps de réverbération, FFT, homologué LNE Vibromètres Monovoie, multivoies, analyseurs Systèmes de mesures Analyseurs portatifs, sur PC, sans fil, Enregistreurs Caméras acoustiques La mesure acoustique et vibratoire, autrement www.viaxys.com Localisation de sources et cartographie temps réel Services Formation, location, étalonnage capteurs et systèmes

mesures Application Comparaison de techniques de CND émergentes sur des pièces aéronautiques en matériaux composites Dans le cadre du projet Ecotac (Efficient Composite Technologies for Aircraft Components) financé par la DG06 (Wallonie), le CSL a en charge la comparaison de technologies émergentes de contrôle non destructif et qui doivent permettre d’inspecter de manière performante des structures composites à géométries complexes à base de fibre de carbone. Les trois techniques en question sont sans contact, basées sur l’optique et/ou les lasers. Les deux premières sont des techniques de champ car elles travaillent sur base d’images. Il s’agit de la thermographie active [1] et de la shearographie [2], qui permettent d’observer à la surface de l’objet des variations locales, respectivement, de température ou de forme liées à la présence sous-jacente de défauts, ces derniers ayant des réactions différentes de la pièce environnante sous une contrainte donnée (thermique, mécanique, etc.). La troisième est la technique des ultrasons par laser qui est une technique ponctuelle qui nécessite un balayage de la pièce (C-scan) [3]. Elle combine la génération d’ultrasons par laser pulsé nanoseconde sur base d’un effet thermo-élastique, suivie par la détection des échos ultrasonores par un interféromètre mesurant les petits déplacements de la surface. Dans le projet une série d’échantillons de référence ou représentatifs des applications nous ont été fournis par les industriels partenaires du projet, à savoir Sonaca, Sabca et Techspace Aero. Le CSL a effectué les tests comparatifs sur base de ses propres équipements (shearographie – développement propre, ou thermographie – caméra non refroidie + lampes flash ou modulées), ou chez des partenaires avec qui le CSL entretient une collaboration. Ces derniers sont les suivants. Tout d’abord, le Centre technologique en aérospatiale (CTA), situé près de Montréal, qui possède une installation d’ultrasons par laser (génération par CO 2 , détection par sonde TWM et laser PDL, de la société Tecnar), un système de thermographie active (caméra refroidie avec lampes flash de la société VisioOImage) et un système shearographique (de la société Dantec Dynamics). Ensuite, citons le Centro de Tecnologias Aeronauticas (CTA), situé à Vitoria en Espagne, et qui possède divers équipements de thermographie active (caméra refroidie + lampes flash, lampes halogènes modulées, et sonotrode pour excitation ultrasonore). Enfin, le Département d’aérospatiale et mécanique de l’université de Liège, qui développe une nouvelle technique de vibrothermographie [4] et utilise une caméra non refroidie. La figure 1 montre les quatre échantillons utilisés pour l’étude comparative. Ils sont tous constitués de CFRP et contiennent des inserts de différents types. La Sonaca a fourni les échantillons #1 (plaque avec raidisseur Ù) et #2 (tronçon de bord d’attaque) ; la Sabca a fourni l’échantillon #3 (démonstrateur de grande dimension avec une grande disparité de raidisseurs) et Techspace Aero l’échantillon #4 (secteur de virole). La figure 2 montre les résultats obtenus sur l’échantillon 2. La conclusion de l’étude est que la thermographie et (dans une moindre mesure) la shearographie permettent une détection aisée de défauts profonds de 1,5 à 2 mm et ayant des dimensions de 3 à 4 mm. La thermographie est cependant plus avancée que la shearographie, au sens où elle utilise des algorithmes de post-traitement éprouvés qui permettent d’obtenir des cartographies de défauts à différentes profondeurs (jusqu’à une limite imposée par la diffusivité thermique). La shearographie peut s’avérer plus efficace dans certains cas, mais souffre d’une difficulté d’interprétation par un opérateur non expert. Les deux méthodes ne permettent pas encore de déterminer avec précision la profondeur. Par contre, les ultrasons par laser 36 IESSAIS & SIMULATIONS • N° 125 • Mai - Juin 2016