Méthodes adaptatives pour l'inspection ultrasonore automatisée de géométries complexes

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L'inspection par ultrasons des pièces structurelles est une étape cruciale dans le processus de fabrication des aéronefs. Elle permet de vérifier la qualité des composantes et contribue ainsi à la fiabilité et à la sécurité aérienne. Des gains importants en termes de productivité et de reproductibilité peuvent être réalisés en automatisant ces procédés. Cependant, l'automatisation des contrôles par ultrasons peut être délicate à mettre en place dans le cas des pièces à géométries complexes. Le positionnement précis et la détection de la position réelle des pièces dans les moyens d'inspection, ainsi que les déformations géométriques induites par certains procédés peuvent rendre ces inspections longues, fastidieuses, imparfaites et sont un frein majeur au déploiement de l'automatisation en industrie. Le présent projet, suite d'un précédent RDA réalisé entre 2017 et 2020 sur la génération de trajectoires automatisées, propose de développer des méthodes automatiques de "recalage" des pièces (c'est-à-dire de détermination automatique de leur position une fois mises en place dans le moyen d'inspection) ainsi que des solutions de compensation automatiques de leurs déformations locales. Les approches proposées reposent sur un balayage ultrasonore préalable et un alignement automatique des nuages de points mesurés par rapport à des nuages de points obtenus à partir des modèles 3D des pièces. Le projet propose de conceptualiser puis de développer ces méthodes, de les coder, de tester numériquement leurs performances sur des données ultrasonores simulées, de les tester ensuite expérimentalement à l'aide de pièces réelles, et enfin de modifier le logiciel de génération de trajectoire réalisé durant le projet RDA précédent pour y intégrer ces nouvelles approches. Bien que les techniques développées dans le projet visent une certaine universalité, on étudiera plus spécifiquement deux cas d'application importants pour le partenaire industriel : l'inspection de pièces en composite à géométrie complexe et la mesure d'épaisseur des parois d'aubes de turbine en métal durant leur processus de réparation.