Direction scientifique
Transfert de connaissances vers l'industrie

Programme de stages

Physique >> Acoustique
3 proposition(s).

Imagerie pour le SHM par ondes guidées de structures aéronautiques

DISC/LMC

Physique - Acoustique

Saclay

Région parisienne (91)

6 mois

Ingénieur/Master

3364319

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Grenoble

17 rue des martyrs
38054 Grenoble
e-mail : bastien.chapuis@cea.fr

Localisé en région parisienne, sur le plateau de Saclay, le CEA LIST est un institut de recherche technologique sur les systèmes à logiciel prépondérant. Dans le domaine du Contrôle Non Destructif (CND), les thématiques de recherche au CEA LIST sont principalement la simulation et le traitement des données, et la conception d'instrumentations et de capteurs innovants. Les études portent sur les techniques ultrasonores, électromagnétiques (courant de Foucault) et rayon X. Dans ce cadre, le LIST développe la plate-forme CIVA (http://www-civa.cea.fr), logiciel de simulation des CND qui s'appuie sur les travaux de recherches menés au sein du département DISC. Les techniques de contrôle santé intégré (SHM pour Structural Health Monitoring) consistent à munir une structure telle qu'un avion d'un réseau de capteurs permettant de détecter à tout moment et de manière automatisée l'apparition de défauts (corrosion, délaminage, …). Un moyen physique permettant la détection des défauts consiste à utiliser des ondes élastiques guidées se propageant dans la structure émises et détectées par des capteurs piézoélectriques minces noyés dans le matériau ou collés à sa surface. Les données acquises par les différents capteurs peuvent ensuite être exploitées par des algorithmes d'imagerie tels que la tomographie pour fournir une cartographie de l'épaisseur de la zone inspectée qui permet facilement d'identifier les défauts et quantifier leur nocivité (taille, profondeur) [1]. Des résultats récents obtenus au laboratoire ont montré le potentiel de cette technique en faisant l'hypothèse d'une propagation rectiligne (« rayon ») des ondes guidées entre émetteur et récepteur [2]. Ce faisant les phénomènes physiques de diffraction et de réfraction des ondes au niveau des défauts sont négligés. Le stage proposé consiste à implémenter un algorithme de tomographie prenant en compte les phénomènes de diffraction et de réfraction afin d'améliorer la qualité des images fournies par le système SHM. On pourra s'inspirer d'un algorithme très récent proposé dans la littérature (HARBUT) qui fournit des images d'excellente résolution. Les performances de cet algorithme seront évaluées sur des données issues de simulations et des données expérimentales afin de tester notamment la robustesse au bruit. En plus de connaissances théoriques en mathématiques appliquées, acoustique et propagation d'ondes, le stagiaire doit avoir un goût prononcé pour la programmation et devra faire preuve d'esprit d'initiative. Des compétences en langages Python / C++ seront très appréciées. En fonction de son intérêt le stagiaire pourra également participer aux campagnes expérimentales et de simulations permettant d'obtenir les données nécessaires pour l'algorithme de tomographie. Ce stage a une durée de 6 mois. Le stagiaire perçoit une gratification mensuelle brute variable selon le niveau de classification de sa formation. Par ailleurs le stagiaire peut bénéficier des facilités de transport du CEA. Références : [1] P. E. Huthwaite and F. Simonetti, "High-resolution guided wave tomography," Wave Motion, vol. 50, pp. 979-993, 2013. [2] T. Druet, M. Jules, B. Chapuis, G. Laffont and E. Moulin, "Towards passive guided wave tomography of extended defects using ambient elastic noise cross-correlations," Structural Health Monitoring (IWSHM), vol. 2, 2015.

Modélisation du bruit de structure ultrasonore : étude des phénomènes de diffusion double

LIST/DISC/LSMA

Physique - Acoustique

Saclay

Région parisienne (91)

6 mois

Ingénieur/Master

3361183

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Grenoble

17 rue des martyrs
38054 Grenoble
e-mail : vincent.dorval@cea.fr

Localisé en région parisienne, sur le plateau de Saclay, le CEA LIST est un institut de recherche technologique sur les systèmes à logiciel prépondérant. Dans le domaine du Contrôle Non Destructif (CND), les thématiques de recherche au CEA LIST sont principalement la simulation et le traitement des données, et la conception d'instrumentations et de capteurs innovants. Les études portent sur les techniques ultrasonores, électromagnétiques (courant de Foucault) et rayon X. Dans ce cadre, le LIST développe la plate-forme CIVA (http://www-civa.cea.fr), logiciel de simulation des CND qui s'appuie sur les travaux de recherches menés au sein du département DISC.Le stage proposé s'inscrit dans le cadre de travaux portant sur la modélisation de contrôle par ultrasons. Lors de certains contrôles, des signaux dus aux interactions entre les ondes ultrasonores et la microstructure peuvent gêner la détection de défauts. Ces signaux sont appelés bruit de structure. Une distinction est souvent faite entre bruit dû à la diffusion simple et bruit dû à la diffusion multiple, selon le nombre de diffusions subies par les ondes avant leur retour au capteur. Des approches distinctes pour la modélisation de chacun des types de diffusion ont été développées, notamment par le CEA LIST. Un outil permettant de simuler les phénomènes de diffusion simple est disponible dans la version actuelle de CIVA.Ce stage vise à améliorer cet outil. Des travaux récents ont suggéré que, dans certains cas, une modification du modèle sur lequel il se base pourrait permettre d'améliorer les résultats de manière significative. Des phénomènes de diffusion double, difficiles à distinguer de la diffusion simple, pourraient être inclus dans la simulation et améliorer la prédiction du bruit de structure.La première partie du stage consistera à évaluer l'apport de la prise en compte de la diffusion double. Cette étude s'appuiera sur de la bibliographie et sur les outils de simulation disponibles au laboratoire. Lors de la deuxième partie, des coefficients permettant de prendre en compte ces contributions seront implémentés dans le logiciel CIVA. Des comparaisons seront réalisées afin de vérifier que les résultats obtenus sont bien ceux attendus. En fonction du temps disponible, d'autres possibilités d'amélioration pourront être étudiées.L'étudiant intégrera l'équipe de modélisation du laboratoire et sera encadré par un ingénieur chercheur spécialisé dans le domaine de la simulation ultrasonore. Il devra avoir des connaissances en élastodynamique ou acoustique et en programmation (C++ et/ou Matlab), ainsi qu'un fort intérêt pour la modélisation de phénomènes physiques. Ce stage a une durée de 6 mois. Le stagiaire perçoit une gratification mensuelle brute variable selon le niveau de classification de sa formation. Par ailleurs le stagiaire peut bénéficier des facilités de transport du CEA.

Modélisation du bruit de structure ultrasonore : étude des phénomènes de diffusion double

LIST/DISC/LSMA

Physique - Acoustique

Saclay

Région parisienne (91)

6 mois

Ingénieur/Master

3358207

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Grenoble

17 rue des martyrs
38054 Grenoble
e-mail : vincent.dorval@cea.fr

Localisé en région parisienne, sur le plateau de Saclay, le CEA LIST est un institut de recherche technologique sur les systèmes à logiciel prépondérant. Dans le domaine du Contrôle Non Destructif (CND), les thématiques de recherche au CEA LIST sont principalement la simulation et le traitement des données, et la conception d'instrumentations et de capteurs innovants. Les études portent sur les techniques ultrasonores, électromagnétiques (courant de Foucault) et rayon X. Dans ce cadre, le LIST développe la plate-forme CIVA (http://www-civa.cea.fr), logiciel de simulation des CND qui s'appuie sur les travaux de recherches menés au sein du département DISC.Le stage proposé s'inscrit dans le cadre de travaux portant sur la modélisation de contrôle par ultrasons. Lors de certains contrôles, des signaux dus aux interactions entre les ondes ultrasonores et la microstructure peuvent gêner la détection de défauts. Ces signaux sont appelés bruit de structure. Une distinction est souvent faite entre bruit dû à la diffusion simple et bruit dû à la diffusion multiple, selon le nombre de diffusions subies par les ondes avant leur retour au capteur. Des approches distinctes pour la modélisation de chacun des types de diffusion ont été développées, notamment par le CEA LIST. Un outil permettant de simuler les phénomènes de diffusion simple est disponible dans la version actuelle de CIVA.Ce stage vise à améliorer cet outil. Des travaux récents ont suggéré que, dans certains cas, une modification du modèle sur lequel il se base pourrait permettre d'améliorer les résultats de manière significative. Des phénomènes de diffusion double, difficiles à distinguer de la diffusion simple, pourraient être inclus dans la simulation et améliorer la prédiction du bruit de structure.La première partie du stage consistera à évaluer l'apport de la prise en compte de la diffusion double. Cette étude s'appuiera sur de la bibliographie et sur les outils de simulation disponibles au laboratoire. Lors de la deuxième partie, des coefficients permettant de prendre en compte ces contributions seront implémentés dans le logiciel CIVA. Des comparaisons seront réalisées afin de vérifier que les résultats obtenus sont bien ceux attendus. En fonction du temps disponible, d'autres possibilités d'amélioration pourront être étudiées.L'étudiant intégrera l'équipe de modélisation du laboratoire et sera encadré par un ingénieur chercheur spécialisé dans le domaine de la simulation ultrasonore. Il devra avoir des connaissances en élastodynamique ou acoustique et en programmation (C++ et/ou Matlab), ainsi qu'un fort intérêt pour la modélisation de phénomènes physiques. Ce stage a une durée de 6 mois. Le stagiaire perçoit une gratification mensuelle brute variable selon le niveau de classification de sa formation. Par ailleurs le stagiaire peut bénéficier des facilités de transport du CEA.

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