CIVA PLATEFORME DE SIMULATION POUR LE CND

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1 CIVA PLATEFORME DE SIMULATION POUR LE CND Lundis de la Mécanique à Cadarache Samuel Legoupil 8 avril 2013 CEA 8 avril 2013 PAGE 1

2 SOMMAIRE Le Contrôle Non Destructif Apports de la simulation pour les CND Logiciel de simulation CIVA Perspectives CEA 8 avril 2013 PAGE 2

3 LE CONTRÔLE NON DESTRUCTIF (CND) Contrôles des structures : nucléaire, aéronautique, ferroviaire, pétrochimie, automobile, génie civil Sécurité Qualité Conditions du contrôle : En production En maintenance ou expertise CEA 8 avril 2013 PAGE 3

4 APPORTS DE LA SIMULATION POUR LES CND Evaluer une méthode de contrôle Optimiser une procédure de contrôle Aide à l analyse et la compréhension de résultats de contrôles complexes CEA 8 avril 2013 PAGE 4

5 CIVA PLATEFORME DE SIMULATION EN CND CEA 8 avril 2013 PAGE 5

6 CIVA Développement au CEA/LIST d une plateforme de simulation en CND Distribution RT CEA 8 avril 2013 PAGE 6 34 pays, plus de 200 compagnies utilisatrices

7 time MODÉLISATION DE CONFIGURATIONS COMPLEXES Matériaux Géométries Défauts Inter branch echo Right Diffraction echo Corner After skip echo Techniques y position Bobines d excitation Noyau ferromagnétique Capteur magnétique x Pièce à contrôler Fuite du flux magnétique Défaut CEA 8 avril 2013 PAGE 8

8 MODÉLISATOIN CAO 3D Exemples de simulations en UT : CAO 3D Exemples de simulations en UT : défauts de formes complexes Défauts branchés Défauts multifacettes et CAO 3D CEA 8 avril 2013 PAGE 9

9 SIMULATION DE MATÉRIAUX COMPLEXES Description de la macrostructure d acier forgé Calcul du faisceau Macrostructure Homogène CEA 8 avril 2013 PAGE 10

10 Time Amplitude Time Amplitude SIMULATION UT DE MATÉRIAUX COMPLEXES 1 MHz H water =150 mm P focus =70mm Description du composant OD: 834 mm Scanning Scanning Scanning along cylinder axis Simulation de l écho de fond pour une structure donnée Experience Scanning Scanning (taille moyenne et variations de vitesse) Simulation CEA 8 avril 2013 PAGE 11

11 Time Time 39 mm 32 mm SIMULATION UT DE MATÉRIAUX COMPLEXES : SOUDURE 0 LW contact probe 2.25 MHz Scanning Beam computation SDH (Ф1.5mm) Austenitic weld defined as a set of homogeneous media Experimental scan Echo computation SDH echoes Weld root echo Scanning Scanning (mm) 0 85 CEA 8 avril 2013 PAGE 12

12 CIVA Modélisation de la réponse de défauts Les paramètres influents mis en jeu lors d un contrôle sont pris en compte: le capteur la géométrie et le matériau de la pièce inspectée les défauts recherchés (fissure, inclusion) Type d inspection (pulse écho ou TOFD) Balayage Echos L Modes de conversion (LLT) Echos T CEA 8 avril 2013 PAGE 13

13 CIVA Rotor Géométries complexes Problématique : présence de nombreux échos dus à la géométrie complexe de la pièce (accroche rotor/pâle) Ailette Nécessité de comprendre l origine de ces échos Défaut Expérience Simulation CEA 8 avril 2013 PAGE 14

14 SIMULATION DE CONTROLE RADIOGRAPHIQUES Defect n 1 Defect n 2 Defect n 1 Defect n 2 Defect n 1? Defect n 2 Défaut Défauts plan de plan 50 µm de 0.1 d épaisseur mm d épaisseur CEA 8 avril 2013 PAGE 15

15 CIVA Outils avancés Utilisation de la simulation : construction de courbes POD (probabilité de détection) estimation de la limite de détection (ex. : taille d un défaut) d une méthode de contrôle en prenant en compte les incertitudes (ex. : position sonde) Quantifier la capacité à détecter les défauts nocifs pour le composant inspecté. Minimiser les «fausses alarmes» qui conduisent à mettre au rebut des pièces saines ou à engager des actions de réparation non nécessaires. Pour une méthode donnée, permet de quantifier les performances du contrôle en fonction d une dimension caractéristique du défaut. Probe Echo simulé Skew orientation/position de la sonde Notch + bruit CEA 8 avril 2013 PAGE 16

16 CIVA En conclusions La simulation permet de prendre en compte les besoins liés à l inspection dès la conception (contrôlabilité des pièces). La simulation permet d évaluer, d optimiser une procédure de contrôle. La simulation permet d accompagner l interprétation des résultats dans des cas complexes. La simulation permet d augmenter la fiabilité du diagnostic Augmenter la qualité Réduire les coûts Vers Smart-CIVA : assistant à la simulation, avec une interface adaptée, des fonctionnalités et des outils d analyse dédiés à l application (ex. soudure) CEA 8 avril 2013 PAGE 17

17 PERSPECTIVES CEA 8 avril 2013 PAGE 18

18 ET MAINTENANT Des informations sur CIVA : Des cas d application présentés sur le site Extende : CAPME UP : vers des outils de simulation dédiés (Développer l activité de R&D partenariale avec les TPE, PME et ETI: 3 Instituts Carnot s unissent pour porter les projets d innovation) CEA 8 avril 2013 PAGE 19

19 Contact : Samuel Legoupil PAGE 20 CEA 8 avril 2013 Commissariat à l énergie atomique et aux énergies alternatives Institut Carnot CEA LIST Centre de Saclay Gif-sur-Yvette Cedex T. +33 (0) DRT DISC Etablissement public à caractère industriel et commercial RCS Paris B

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