Stratégies d'antennes pour la discrimination temporelle et spatiale en survellance des structures par propagation d'ondes

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Parmi les techniques embarquées pour l'inspection structurale, celles qui exploitent les interactions d'ondes propagatives guidées (ondes de Lamb) avec les défauts (fissure, délamination, décollement,...) sont prometteuses puisqu'elles permettent d'envisager la surveillance à distance de zones étendues par l'utilisation d'antennes compactes de capteurs et d'actionneurs. La démarche scientifique s'articule comme suit : 1) Développer des outils pour la discrimination des ondes dans une structure complexe. Parmi les stratégies proposées : 1.1) Une première piste est d'exploiter les caractéristiques de dispersion des ondes pour les discriminer. Les techniques de traitement basées sur la transformée de Fourier à court terme ou la transformée en ondelettes sont mal adaptées puisque leur fenêtre d'analyse n'est pas liée au phénomène de dispersion. L'originalité de l'approche proposée dans ce programme de recherche est d'exploiter une transformée qui intègre la caractéristique de dispersion propre à un mode donné, comme la transformée en «chirplet», et de l'appliquer à la mesure sur chaque élément d'une antenne. 1.2) Une autre piste consiste à exploiter les composantes d'intensité structurale des modes. 2) Développer une approche de conception et fabrication d'une antenne compacte de capteurs piézoélectriques de résolution spatiale adaptée à la mesure des premiers modes de Lamb dans une structure. Dans la mise en oeuvre d'une antenne avec de multiples unités piézoélectriques indépendantes, il est difficile d'assurer une uniformité dans la taille et le collage de chaque unité. L'originalité de la présente étude réside dans l'utilisation d'un même substrat en combinant les techniques de micro-fabrication par laser et les techniques lithographiques. Ces travaux s'inscrivent dans la demande sans cesse croissante pour de nouvelles stratégies de pronostic de la vie résiduelle des structures. Dans l'industrie aéronautique, une nouvelle approche de maintenance dite « condition-based» vise à inspecter l'avion en opération, limitant ainsi le temps passé au sol et les coûts liés à l'entretien.