Techniques ultra sonores

Des travaux de recherche et de modélisation numérique sont conduits sur les modes de propagation des ondes guidées dans des objets linéaires (câbles, suspentes ou plus simplement les milieux cylindriques non accessibles tels que conduites) afin de proposer des méthodes de contrôles non destructifs adaptées à ces objets particuliers. Une technique de modélisation couplée semi analytique-éléments finis (SAFE-PML) a ainsi été développée pouvant tenir compte de la forme hélicoïdale des fils élémentaires des câbles de précontraintes dans l'étude des modes de propagation des ultrasons (thèses A. Frikha 2010, K.L. Nguyen 2014). Une méthode de mesure par réflectométrie ultrasons a été mise au point pour la détection de défaut dans les câbles (rupture de brin, fissure,...) dans les zones proches des têtes d'ancrage (ORSI 11N71 et APOS, projet Inter-Carnot Fraunhaufer FilameNDT, collaboration Advitam, M. Masmoudi 2013). Cette méthode a été validée sur le pont de Normandie (expertises pour le compte de la CCI du Havre).

Les travaux portent sur l'utilisation des ondes de surface pour caractériser des propriétés mécaniques du béton (porosité, endommagement, module, …). Dans le cas du béton d'enrobage (les 3-5 premiers centimètres du béton) l'hétérogéniéité du matériau ne peut-être négligée. Trois volets sont abordés :

• la prise en compte de l'hétérogénéité du béton dans le calcul des courbes de dispersion des ondes de surface (modèle d'homogénéisation, modélisation numérique par éléments finis ou différences finis)
• l'étude de l'impact de l'hétérogénité du matériau sur les résultats obtenus par inversion des courbes de dispersion (en vitesse et atténuation)
• le développement de moyens expérimentaux pour la mesure en laboratoire et in situ (mise au point d'un robot pour l'enregistrement de sismogramme avec un interféromètre laser, d'une sonde multi-capteurs à contacts ponctuels).