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Theses Year : 2011

Modelling ultrasonic methods for structural health monitoring of instrumented aeronautic structures for their optimization

Modélisation des méthodes ultrasonores de surveillance de structures aéronautiques instrumentées en vue de leur optimisation.

(1)
1
Laura Taupin
  • Function : Author
  • PersonId : 916379

Abstract

Structural health monitoring (SHM) using elastic guided waves is under study for the inspection of aircraft multilayered composite stiffened plates. Two simulation tools are developed to discuss its feasibility. The first predicts the wave propagation in the plates as a modal series by the semi-analytical finite element method (SAFE). The second tool is a hybrid computing predicting diffraction of guided waves in arbitrary incidence on a composite stiffener. The diffraction is calculated locally by finite element (FE), the global propagation by the SAFE method. The link between the two calculations is done through transparent boundaries of the FE domain avoiding artificial reflections, allowing the projection of the field in the stiffener on the modes of the plate and minimizing the FE computation domain. The tools are used in typical cases, the predictions are discussed in view of the industrial application of SHM.
Un contrôle santé intégré (CSI) par ondes élastiques guidées est à l'étude, pour l'inspection des plaques aéronautiques raidies en composite multicouche. Deux outils de simulation sont développés permettant d'en discuter la faisabilité. Le premier prédit la propagation des ondes dans les plaques comme une série modale par la méthode des éléments finis semi-analytiques (SAFE). Le second outil est un calcul hybride prédisant la diffraction des ondes guidées en incidence quelconque sur un raidisseur. La diffraction est calculée localement par éléments finis (EF), la propagation globale par la méthode SAFE. Le lien entre les deux calculs se fait à travers des conditions transparentes aux frontières du domaine EF évitant les réflexions parasites, permettant la projection du champ dans le raidisseur sur les modes de la plaque et minimisant le domaine EF. Les outils sont utilisés dans des cas typiques, les prédictions sont discutées en vue de l'application industrielle du CSI.
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Dates and versions

pastel-00653553 , version 1 (20-12-2011)

Identifiers

  • HAL Id : pastel-00653553 , version 1

Cite

Laura Taupin. Modélisation des méthodes ultrasonores de surveillance de structures aéronautiques instrumentées en vue de leur optimisation.. Acoustique [physics.class-ph]. Ecole Polytechnique X, 2011. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨pastel-00653553⟩
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