Auscultation des structures élancées

Le thème “Auscultation des structures élancées” se concentre sur des objets tels que les câbles de précontrainte, les tirants d’ancrage, les canalisations, les digues ou les milieux stratifiés. L’objectif principal est d’identifier, localiser, et, dans certains cas, de caractériser les dommages ou anomalies présents dans ces structures. D’un point de vue ondulatoire, ces structures se comportent comme des guides pour les ondes mécaniques, permettant une propagation sur de longues distances avec de faibles pertes d’énergie. Cette propriété offre l’avantage d’inspecter de vastes zones avec un nombre limité de capteurs, ou d’accéder à des zones difficiles d’accès. Cependant, la nature multimodale et dispersive des ondes guidées complexifie leur exploitation. Pour surmonter ces défis et optimiser les techniques d’auscultation utilisant ces ondes, l’équipe développe des dispositifs expérimentaux qu’elle met en œuvre tant en laboratoire qu’in situ, tout en élaborant des outils de modélisation analytiques et numériques spécifiquement dédiés à la propagation des ondes ultrasonores guidées.

Dans les années à venir, l’équipe entend poursuivre ces recherches en élargissant ses domaines d’expertise à de nouveaux secteurs, tels que l’inspection des rails, en intégrant de nouveaux types de capteurs, notamment les capteurs électromagnétiques (EMAT), et en développant des techniques de modélisation avancées, par exemple pour les câbles à architecture complexe. Sur le plan numérique, un code open source récemment rendu public pour la modélisation des guides d’ondes par éléments finis sera exploité. Ce dernier permettra de simuler des structures à section de géométrie arbitraire, potentiellement endommagées (rails, câbles), ainsi que la propagation d’ondes de surface pour des applications en géophysique (digues, milieux stratifiés). Des approches inverses destinées à l’imagerie des défauts y seront également intégrées. 

Par ailleurs, l'auscultation des structures élancées est aussi abordée sous l’angle des ondes électromagnétiques, avec pour exemple la localisation et la caractérisation des canalisations. Les défis principaux résident dans le développement d’approches hybrides, combinant des méthodes physiques issues du traitement de signaux radar 3D (par migration et inversion de forme d'onde) avec des techniques statistiques fondées sur l’intelligence artificielle (impliquant des bases de données dédiées).