Titre : Détection d’endommagements précoces dans des structures automobiles critiques Financement prévu : Recherche de financement en cours. Cofinancement éventuel : Bourse étrangère. (Co)-Directeur de thèse : Emmanuel MOULIN E-mail : Emmanuel.Moulin@univ-valenciennes.fr Co-encadrant de thèse : Farouk BENMEDDOUR E-mail : Farouk.Benmeddour@univ-valenciennes.fr Laboratoire : IEMN-DOAE (Institut d’Électronique de Microélectronique et de Nanotechnologie, Département Opto-Acousto-Électronique). Equipe : TPIA (Transduction, Propagation et Imagerie Acoustique). Contexte scientifique : Le contrôle non destructif est un outil qui permet la pérennisation et l'optimisation de la durée de vie des structures notamment dans le domaine des transports. Ce contrôle a pour objec tif le fonctionnement des structures à longs termes tout en gardant un niveau de sécurité élevé. Les matériaux utilisés dans ce domaine ne cessent d'évo luer en utilisant des matériaux composites ou à gradient fonctionnel. Ces derniers, nécessitent un contrôle adéquat afin de s'assurer de l'intégrité de la structure. L 'utilisation des ondes guidées ultrasonores fournit un moyen efficace et rapide d' inspection sur de longues distances. Néanmoins, ces ondes présentent certaine s caractéristiques complexes : multimodales et dispersives. De plus, l'utilisation de nouveaux matériaux rends la tâche difficile d'un point de vue modélisation et i nterprétation.

Objectifs de la thèse : Ce sujet de thèse vise à étudier, dans un premier t emps, la propagation des ondes guidées dans des structures à sections arbitraires fabriquées avec des matériaux hétérogènes dans l'épaisseur (gr adient fonctionnel et composites multi-couches) et présentant une distribution de pr écontraintes. Le sujet se focalisera sur l'utilisation de méthodes numériques hybrides. Ces méthodes doivent être validées numériquement et expérimentalement. D ans un deuxième temps, l'interaction de ces ondes avec des défauts sera me née à l'aide d'un modèle numérique hybride. L'utilisation d'un tel modèle né cessite des ressources informatiques importantes. C'est pour cette raison qu'un nouveau modèle hybride basé sur la méthode des éléments finis doit être dé veloppé. En effet, ceci vise à permettre la résolution du problème à l'aide de cal culs parallèles et ainsi de réduire les temps de calcul et les ressources infor matiques. Cette méthode sera appliquée sur des cas concrets d ans différentes industries. Ses applications concernent le contrôle non destructif et le contrôle santé intégré. L'objectif est de détecter et évaluer d'éventuels d éfauts et endommagements dus aux processus de fabrication, aux conditions de travail ou au temps. Parmi ceux-ci, on peut citer : les fissures et la corrosion. Le trans port est l'une des applications

les plus en vogue ces derniers temps notamment dans l'industrie automobile. Cette dernière ne cesse d'afficher un besoin accru en ter me de CND pour les nouveaux matériaux et structures utilisés. Ici, on peut cite r l'exemple de deux structures guidées complexes et hétérogènes à savoir le pot d' échappement et l'arbre à cames. En effet, le premier est soumis à des conditions de travail difficiles : changements fréquents et élevés de température, cor rosion interne due à l'acidité des résidus gazeux et corrosion externe à cause de l'eau et du sel. Alors que le deuxième est assujetti à l'usure dans les régions d e contact avec les actionneurs. Le modèle développé sera également utilisé pour le contrôle des grandes structures (industries marine et aéronautique), le contrôle de s tubes (industrie pétrochimique), des pipelines (industrie pétrolière ) et également des cartes électroniques. Enfin, un ou plusieurs cas concrets doivent être validés expérimentalement.

Bibliographie : F. Benmeddour et al. Numerical modeling of guided w ave interaction with non-axisymmetric cracks in elastic cylinders. Internati onal Journal of Solids and Structures 48 (5) (2011) 764-774. F. Benmeddour et al. Experimental study of the A0 a nd S0 Lamb waves interaction with symmetrical notches. Ultrasonics 49 (2) (2009) 202-205. F. Benmeddour et al. Study of the fundamental Lamb modes interaction with asymmetrical discontinuities. NDT & E International 41 (5) (2008) 330-340. F. Benmeddour et al. Study of the fundamental Lamb modes interaction with symmetrical notches. NDT & E International 41 (1) ( 2008) 1-9. Profil du candidat souhaité : Afin de mener à bien ce travail, il est nécessaire que le candidat ait des connaissances en propagation des o ndes ultrasonores dans les milieux solides, en modélisation et simulations num ériques (éléments finis classiques et hybrides). Il est également souhaitab le d’avoir des connaissances en électronique et en traitement des signaux.