Cartographie de conductivites thermiques de milieux heterogenes par traitement d'images de temperatures experimentales. Applications de la methode de prise de moyenne

• Auteur / Autrice : MARIELLE VARENNE
• Direction : Jean-Christophe Batsale
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Paris, ENSAM

Résumé

L'estimation de proprietes thermophysiques de materiaux heterogenes est d'une importance primordiale pour la mise en uvre de materiaux composites dans l'industrie aeronautique ou electronique. Deux echelles d'observation peuvent etre utilisees. La premiere est liee au comportement equivalent, ou macroscopique du materiau. La seconde echelle, qualifiee de locale, est liee aux dimensions des heterogeneites. Pour chaque echelle d'observation, nous proposons une methode d'estimation de parametres thermophysiques. La premiere methode permet d'estimer la diffusivite thermique macroscopique de milieux poreux ligamentaires. Seul le transfert conductif dans la matrice solide est modelise. Nous proposons un modele permettant de deduire la diffusivite macroscopique du milieu ligamentaire a partir de la diffusivite intrinseque du ligament. L'adaptation d'une methode d'estimation de la diffusivite thermique de plaques minces par thermographie infrarouge a permis de valider le modele. La seconde methode permet d'estimer la reparation locale des proprietes thermophysiques de materiaux heterogenes periodiques. La methode experimentale proposee consiste en une mesure par thermographie infrarouge du champ de temperature a la surface de l'echantillon. Le traitement des images est effectue a l'aide de la technique de prise de moyenne. Cette technique est habituellement utilisee pour deduire un comportement macroscopique a partir de donnees locales. Ici, elle est utilisee pour deduire des parametres thermophysiques locaux. Le premier cas traite concerne les materiaux monodimensionnels, type multicouches. La methode est ensuite appliquee a un milieu bidimensionnel periodique. Les deux methodes font largement appel aux techniques inverses afin de regulariser l'influence du bruit de mesure sur l'estimation des parametres.