Dans les musées scientifiques et techniques, l'aluminium est présent dans presque toutes les collections, des avions aux engins spatiaux, des objets industriels aux objets de la vie quotidienne.
Malheureusement, les alliages d'aluminium utilisés dans les aéronefs anciens sont très sensibles à la corrosion.
Dans le cadre de la préservation du patrimoine culturel et scientifique, l'objectif du projet C.ADER est double :
Informations clés
Durée : 1er octobre 2022 - 31 janvier 2027 (52 mois)
Partenaires
Organisme financeur : Agence nationale de la recherche (ANR)
Budget Institut de Soudure : 391 k€ dont 195 k€ d'aides publiques
Cette recherche est financée en partie par l’ANR au titre du projet ANR-22-CE27-0025-04.
L’Institut de Soudure intervient plus particulièrement dans le développement de nouvelles techniques non destructives, nécessaires pour analyser et surveiller les structures des avions, pour identifier les zones endommagées, en particulier les zones non accessibles.
Un nouveau diagnostic non destructif de l'état de dégradation des alliages d'aluminium, basé sur des ondes guidées ultrasoniques non linéaires, constitue un des verrous technologiques à lever.
Les données structurelles sur les dommages et les déformations ainsi collectées sont étroitement associées aux données historiques et techniques sur la construction, le plan existant et les spécifications des matériaux et compilées dans un outil de simulation.
Classiquement, les ondes ultrasonores guidées (OUG) sont utilisées pour détecter des pertes d’épaisseur non négligeables dans les canalisations, à une distance importante du point d’accès : il y a une réponse quasi linéaire entre l’importance de l’endommagement et l’amplitude des signaux, sans modification de la fréquence de ceux-ci. Ceci peut aussi être exploité pour le contrôle sur des distances importantes de tôles fines.
Pour rechercher des endommagements de très faible importance au niveau du volume global de la paroi examinée — cependant très nocifs pour la tenue mécanique —, de type décohésion en « grains » du matériau, il faut mettre en œuvre des signaux de très forte amplitude. Ceci conduit, lors de la propagation de l’onde ultrasonore, à une décohésion de ces grains. Il n’y a alors plus de relation linéaire entre l’amplitude des signaux recueillis et l’importance de l’endommagement. De plus, de nouvelles fréquences apparaitront dans ces signaux. C’est ce qu’on appellera des ondes ultrasonores guidées (il y a toujours la notion de distance importante entre la zone d’émission et la zone à contrôler) non linéaires (il y a transformation des caractéristiques propres des signaux, essentiellement par apparition de nouvelles fréquences). Ceci est à ce jour une technique très novatrice sortant seulement des laboratoires académiques.
Dans le cadre de ce projet, cette technique sera développée pour la détection précoce de la corrosion des parois ou des armatures en aluminium des avions anciens car les corrosions susceptibles de se développer ne sont généralement pas détectables par des techniques de contrôle classique comme les courants de Foucault ou la radiographie.
Mots clés : aéronautique ; ondes ultrasonores guidées (OUG) non linéaires
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