Imagerie ultrasonore multimodale par focalisation en tous points pour l'inspection de plaques d'acier soudées

Résumé

Les structures modernes comme les ponts et les bâtiments ont tous un point en commun, l’utilisation de l’acier pour leur structure. Ce matériau omniprésent dans nos vies est souvent soumis à des contraintes importantes, aussi bien mécanique que chimique. Ces éléments structuraux étant utilisés pour leur grande résistance, la rupture de ces derniers peut avoir des conséquences catastrophiques. Il est donc primordial d’en assurer la qualité, lors de leur fabrication ou alors au courant de leur vie utile. Le contrôle non destructif comporte des techniques puissantes d’analyse et de contrôle pouvant détecter les défauts présents dans les pièces sans en affecter l’intégrité physique. L’une de ces techniques, l’inspection ultrasonore, est très efficace pour analyser les plaques d’acier soudées. Effectivement, lors du procédé de soudure, certains défauts comme des manques de fusion ou des fissures peuvent fragiliser la soudure, jusqu’à la rendre dangereuse. Ce mémoire porte donc sur l’analyse de plaques d’acier soudées. Premièrement, il sera question d’approfondir les connaissances quant à l’inspection des plaques soudées ainsi que les processus d’imagerie ultrasonore moderne. Ensuite suivra la mise en place d’une procédure de test d’un algorithme d’imagerie multimodale développée en combinant plusieurs images produites avec une technique de focalisation en tous points (TFM). Chacune de ces images étant produites avec la reconstruction d’un mode de propagation ultrasonore différent. Cette procédure comporte une partie simulation ainsi qu’une partie expérimentale. La partie simulation est effectuée à l’aide du logiciel CIVA afin d’évaluer la performance de l’algorithme avant d’effectuer le processus expérimental, mais aussi de fournir une base de comparaison avec les résultats expérimentaux qui suivront. Les conclusions de l’évaluation de la performance en simulation étant concluantes, la partie expérimentale a pu être effectuée. À l’aide d’un appareil de type Topaz64, d’une sonde à éléments multiples (64) centrée à 5 MHz ainsi que de deux sabots, soit l'un à 19 degrés et l’autre à 36 degrés, l’analyse expérimentale a démontré l’efficacité de détecter un manque de fusion ainsi qu’un manque de pénétration. Une conclusion intéressante fût d’observer que bien que l’angle du sabot a une influence sur la forme de l’indication, l’algorithme a démontré une performance de détection similaire dans les deux cas.

Date	12 janv. 2021
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Pierre Bélanger (Directeur(-trice))