Aide à la décision pour la détection et l’analyse des défauts de surface dans les structures immergées

Decision support tools for the detection and analysis of surface damage in immersed structures

• Auteur / Autrice : Yaya Yannick Sidibé
• Direction : Dimitri Lefebvre, Gérard Maze
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Traitement du signal
• Date : Soutenance le 05/10/2015
• Etablissement(s) : Le Havre
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale sciences physiques mathématiques et de l'information pour l'ingénieur (Saint-Etienne-du-Rouvray, Seine-Maritime ; ....-2016)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire ondes et milieux complexes (Le Havre, Seine-Maritime)
• Jury : Président / Présidente : Louis-pascal Tran-huu-hue
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Fabrice Druaux, Fernand Léon
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Frédéric Kratz, Moamar Sayed-Mouchaweh

Mots clés

Mots clés contrôlés

Échographie

Systèmes d'aide à la décision

Réseaux neuronaux (informatique)

Traitement du signal

Détection de défaut (ingénierie)

Mots clés libres

Diagnostic de défaut

Localisation de défaut

Échographie ultrasonore

Detection and diagnosis for immersed structure

Submarine echography

Résumé

Cette thèse concerne le développement de méthodes de détection et de diagnostic des défauts de surface dans les structures immergées. Les structures étudiées sont formées de plaques métalliques. Les méthodes proposées sont basées sur une analyse de mesures acoustiques ultrasonores issues d’échographie sous-marine. Cette analyse combine des outils usuels du traitement du signal et des méthodes de classification à base de réseaux de neurones gaussiens. Des variantes avec et sans modèle de référence sont proposées. Les techniques usuelles d’évaluation par contact montrent leurs limites pour le diagnostic des structures telles que les hydroliennes. Le présent travail de recherche consiste à utiliser un seul et unique transducteur sans contact sous différents angles contrairement à d’autres techniques qui nécessitent un grand nombre de capteurs et une connaissance précise de leur positionnement. Notre étude utilise les ondes de Lamb car elles sont très sensibles aux anomalies structurelles. Les principales étapes et outils utilisés sont les suivants : - 1. Utilisation d’un dispositif de génération et d’acquisition d’ondes de Lamb. - 2. Étude de la propagation d’ondes de Lamb dans les structures en immersion, en particulier dans les plaques métalliques immergées dans l’eau. - 3. Caractérisation des signaux pour différents types de défauts. - 4. Estimation de l’angle d’acquisition et de la distance du transducteur par rapport au centre de la plaque.

This study concerns the damages detection and diagnosis for immersed structure. The structures are metallic plates. The proposed method focuses on the analysis of ultrasonic acoustic measurements obtained by submarine echography. It combines signal processing tools and Gaussian neural networks for classification purpose. Methods with and without reference models are proposed. The usual detection technics with contact are not applicable for the considered systems like stream turbines. This research consists to use a single and a single transducer under different incidence angles opposed to others technics using numerous sensors and their accurate location. The present research use Lamb wave according to their sensibility to the structural damages. The different stages are the following : - 1. Experimental setup for Lamb wave generation and acquisition. - 2. Study of the Lamb wave processing on immersed structures, in particular in metallic plate immersed in water. - 3 .Signal characterization for different types of damages. - 4. Estimation of the angle and lift-off distance.