Near-field scattering solutions using mixed bases with application to electromagnetic and thermographic ispection of technical materials - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Hdr Année : 2023

Near-field scattering solutions using mixed bases with application to electromagnetic and thermographic ispection of technical materials

Solutions de diffusion en champ proche utilisant des bases mixtes avec application à l'inspection électromagnétique et thermographique des matériaux techniques

Résumé

Eddy-current and thermographic inspection are well-established tools for the non-destructive testing and evaluation of technical materials involved in a great number of applications. Both methods are governed by similar physics (diffusion equation), which makes them share a number of common features, the most important one being the local character of the sensing region. For this reason, both eddy-current and thermal inspection methods can be grouped together under the common term: “near-field scattering” methods. From the modelling point of view, one can take advantage of the localised character of the solution, since complicated details of the geometry located far from the sensing probe can be safely ignored, and one can concentrate on the essential geometrical features in the vicinity of the source. Based upon this feature, this work proceeds to a systematic construction of fast solutions for the eddy-current and heat propagation problems, applied to a number of configurations with practical importance. The guiding line in all these developments is the optimal exploitation of the workpiece symmetries in the vicinity of the probe and the adoption of the best suited representation for the given configuration. A central role in this programe is played by the so-callled spectral methods, where the solution is developed in the proper eigenbase of the geometry at hand, complemented by mixed spectral/spatial representations for the more complicated cases. The work concludes with an overview of the present trends and an outlook of the topics, which, to the author’s point of view, can be the focus for future research.
L'inspection par courants de Foucault et la thermographie sont des méthodes bien établies pour le contrôle non destructif et l'évaluation de matériaux utilisés dans un grand nombre d'applications industrielles. Ces deux méthodes reposent sur des régimes physiques similaires (équation de diffusion), ce qui leur fait partager un certain nombre de caractéristiques communes, la plus importante d'entre elles étant le caractère local de la région de détection. Pour cette raison, les méthodes d'inspection par courants de Foucault (CF) et thermiques peuvent être condidérées comme des méthodes de « diffusion en champ proche ». Du point de vue de la modélisation, on peut tirer parti du caractère localisé de la solution, du fait que les détails compliqués de la géométrie loin de la sonde peuvent être négligés et on peut se concentrer sur les caractéristiques géométriques essentielles au voisinage de la source. Sur cette base, le travail présenté ici procède à une construction systématique de solutions rapides pour les problèmes de CF et de propagation de la chaleur appliqués à un certain nombre de configurations avec une importance pratique. La ligne directrice de tous ces développements est l'exploitation optimale des symétries de la pièce au voisinage de la sonde et le choix de la représentation la mieux adaptée à la configuration donnée. Les méthodes dites spectrales jouent ici un rôle central; la solution est développée à partir de la base propre associée à la géométrie considéré, cette base pouvant être complétée par des représentations mixtes spectrales/spatiales dans les cas les plus complexes. A la fin de ce document, un aperçu des tendances actuelles et des sujets qui, du point de vue de l’auteur, peuvent faire l’objet de futures recherches, est donné.
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Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)

Dates et versions

tel-04052729 , version 1 (30-03-2023)

Identifiants

  • HAL Id : tel-04052729 , version 1

Citer

Anastassios Skarlatos. Near-field scattering solutions using mixed bases with application to electromagnetic and thermographic ispection of technical materials. Engineering Sciences [physics]. Université Paris-Saclay, 2023. ⟨tel-04052729⟩
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