Contrôle santé intégré passif par corrélation de champ acoustique ambiant : Application aux structures aéronautiques

Passive Structural Health Monitoring by ambient noise cross-correlation : Application to aeronautic structures

• Auteur / Autrice : Najib Abou Leyla
• Direction : Jamal Assaad
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Électronique
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Valenciennes

Mots clés

Mots clés contrôlés

Green, Fonctions de

Émission de champ

Ultrasons

Résumé

Le Contrôle Santé Intégré (CSI) est une technique d’inspection permettant de contrôler l’intégrité d’une structure mécanique d’une façon autonome et permanente au cours de son utilisation. Le travail présenté dans ce manuscrit est consacré à l’étude d’un CSI passif en domaine aéronautique, par corrélation du champ acoustique. En effet, des études récentes ont montré qu’il existe une relation entre la fonction de corrélation d’un champ diffus entre deux points, et la fonction de Green entre ces deux derniers. Le but est d’exploiter les vibrations mécaniques dans un avion pendant la phase de vol. Dans un premier temps, le potentiel de cette méthode est vérifié expérimentalement, et les problèmes et les difficultés dus à quelques imperfections d’application sont soulignés. Dans un deuxième temps, un outil de simulation est développé pour mieux comprendre certains phénomènes acoustiques, et une solution permettant de contourner le problème dû aux imperfections d’application (champ non diffus) est proposée et validée expérimentalement. Enfin, une optimisation de cette solution est faite avec une quantification de l’influence de certains paramètres. Dans ce but une approche théorique statistique est présentée et comparée à des résultats expérimentaux.

Structural Health Monitoring (SHM) is an autonomous and permanent technique for checking the integrity of a mechanical structure. The interest of is to inspect the integrity of the structure in near real time, which increases reliability, and avoiding immobilization of the aircraft during the inspection phase, and thus reduce maintenance cost. The work presented here is devoted to the study of a passive SHM in aeronautics using an ambient noise cross correlation. Indeed, recent studies have shown a relationship between the correlation function of a diffuse field between two points, and the Green’s function between them. The aim is to exploit the mechanical vibrations in an aircraft during the flight. In a first step, the potential of this method is verified experimentally, and the problems and difficulties due to some imperfections of application are outlined. In a second step, a simulation tool is developed to better understand certain acoustic phenomena, and a solution to solve the problem caused by the imperfections of the application (non-diffuse field) is proposed and validated experimentally. Finally, an optimization of this solution is made with a quantification of the influence of certain parameters. For this purpose a statistical theoretical approach is made and compared with experimental results.