Modélisation des contrôles non-destructifs par ondes ultrasonores guidées. Application aux contrôles de canalisations

The thesis is in the framework of developments made at CEA LIST of a module of the CIVA platform to simulate nondestructive testing (NDT) by ultrasonic guided waves; it is dedicated to the development and the validation of models simulating the examination of pipelines and is focussed on the case of pipeline comprising one or several elbows. To predict effects due to the curvature on guided waves, an extension in curvilinear coordinates of the semi-analytic finite element method is worked out to compute modes propagating in an elbow, by solving an eigen system restricted to the guide section. This development allows us to better understand effects due to the curvature such as displacement field distortions or cut-off frequencies splits. The scattering of waves at the junction between a straight tube and an elbow is then computed by means of the mode-matching method, leading to the modal scattering matrix of the junction; matrix elements are obtained by numerical evaluation of integrals over the junction surface. Local scattering matrices are finally combined to propagation matrices to account for the presence of several scatterers in the pipeline, to form a global scattering matrix. Its minimal computation cost allows us to study the influence of the parameters of the testing configuration and to optimize them. Models are validated by comparing their predictions to numerical and experimental results of the literature and to measurements made at CETIM on industrial mock-ups. Integrated in the platform CIVA, the developed models extend the capabilities of the guided wave NDT module.La thèse s’inscrit dans les travaux du CEA LIST pour développer dans la plate-forme CIVA un module simulant le contrôle non-destructif (CND) par ondes ultrasonores guidées ; elle est dédiée au développement et à la validation de modèles simulant l’inspection de canalisations et se focalise sur le cas de canalisations comportant un ou plusieurs coudes. Pour prédire l’effet de la courbure sur les ondes guidées, une extension en coordonnées curvilignes de la méthode des éléments finis semi-analytiques est réalisée pour calculer les modes se propageant dans un coude, par résolution d’un système d’équations aux valeurs propres restreint à la section du guide. Ce développement a aidé à comprendre les effets de distorsion des champs ultrasonores et de décalage des fréquences de coupures dus à la courbure. La diffraction des ondes à la jonction entre un tube droit et un coude est ensuite calculée par raccordement modal donnant la matrice de diffraction de la jonction ; les éléments de la matrice s’obtiennent par évaluation numérique d’intégrales à la surface de la jonction. Les matrices de diffractions locales sont enfin combinées à des matrices de propagation pour rendre compte de la présence de plusieurs diffracteurs sur la canalisation, sous forme d’une matrice globale de diffraction. Le coût minimal de son calcul permet d’étudier l’influence des paramètres de contrôle et de les optimiser. Les modèles sont validés en comparant leurs prédictions avec des résultats numériques et expérimentaux de la littérature et des mesures faites au CETIM sur maquettes industrielles. Intégrés à la plate-forme CIVA, ils étendent les possibilités du module de simulation du CND par ondes guidées

GIS and Statistical Evaluation of Fluoride Content in Southern Part of Upper Rasyan Aquifer, Taiz, Yemen

Fluorosis continues to be an endemic problem in Yemen. More areas are being affected by fluorosis in different parts of this country. The present study aims to identify the intensity and the spatial extent of fluoride concentration in groundwater of the southern part of the upper Wadi Rasyan, Taiz, Yemen. 93 sampling points were selected; the sampling included all types of sources of groundwater and all types of aquifers. The results show that 71% of samples exceed the WHO drinking water guidelines value of 1.5 mg/l, and there are wide variation for groundwater’s content of fluoride in the same aquifer (whether, volcanic and alluvial) and in the same of groundwater type, and these variations between the different water types or between the different depths of water (alluvial and volcanic aquifers) are not significantly different. The high concentration of fluoride in groundwater of the volcanic aquifer is likely because of the nature of geology formations by the water-rock interaction result of long-time residence of water in contact with the geology formation. The high concentration of fluoride in the alluvial aquifer likely resulting the waste of urban and industrial activates sources, the over exploration of groundwater, the arid climatic and the activities agriculture

The length, number, and endodermis area of needles discriminate two genetically distinct populations of Cedrus atlantica Manetti in the Moroccan Middle Atlas

The variation in some adaptive characters of cedar needles was studied in two different regions of the Moroccan Middle Atlas that have different local environmental conditions and levels of genetic diversity. The two populations are localized in the Azrou and Ifrane regions. Tukey’s tests showed that the needle/brachyblast number (Nn/R), length (Nl), and needle width (Nw) showed the greatest variation. In addition, all anatomical characters studied showed a significant correlation with Nw, whereas only the area of the vascular bundles (AVb) was related to Nl. Discriminant analysis revealed that Nn/R, Nl, and the area of the central cylinder (ACc) are high-discriminating characters among populations of Azrou and Ifrane and confirms their isolation. These adaptations of the morphological and anatomical traits of the Atlas cedar needles of the Azrou and Ifrane regions are discussed in relation to the local environmental conditions and have been found to be in harmony with their genetic distinctiveness revealed previously

An embroidered passive textile RFID tag based on a T-matched antenna

This paper addresses the design and fabrication of an embroidered textile RFID tag antenna. The main feature of this design is that we have embroidered an RFID chip on the textile support which avoids the use of metallic wires or soldering. The modeled equivalent circuit of the tag is presented to get physical insight into RFID tag antenna design. The detailed results given in this paper include the effect of the bending and the human body proximity on the antenna performance. It is shown that the bending does not introduce a conspicuous effect on the tags read range while the dissipative characteristics of the human body cause a gain and read range reduction. The proposed design may find applications in wearable devices dedicated to health monitoring applications.Peer ReviewedPostprint (author's final draft

ETUDE DES FORMES D’ONDES D’UN RADAR ULB DANS LE CONTEXTE VEHICULAIRE

Le principal problème rencontré pour l’utilisation de la technologie ULB est le choix de la forme d’onde adéquate en fonction de l’application envisagée. Dans cet article, nous présentons le radar ULB utilisé dans le contexte V2V (Vehicle to Vehicle) et les simulations effectuées sous Matlab dans le but de choisir la forme d’onde la plus adéquate au système étudié. Les résultats de simulation nous ont permis de déduire que l’impulsion monocycle donne les meilleurs performances en termes de précision par rapport au polynômes de Geganbauer et  d’Hermite

Reproducción de Merluccius merluccius (Actinopterygii: Merlucciidae) de las costas atlánticas norte de Marruecos a partir del análisis histológico de gónadas

The hake (Merluccius merluccius) fishery occupies an important place in the Moroccan trawl fishery. Despite the ecological and commercial value of this species, the reproductive biology of European hake populations in Moroccan coastal waters has been little studied. Here, we describe the seasonal variations of gonad histology of hake collected from August 2017 to August 2018 along the northern Atlantic coast of Morocco. The histological changes were compared with macroscopical changes, and the body length at first maturity (L50) was calculated. The results revealed differences between macroscopic and histological maturity staging of the gonads. The L50 was estimated to be 34.7 cm for females and 28.6 cm for males (histology-based) and 30.6 cm for females and 26.8 cm for males (macroscopy-based). In addition, the observations of ovarian maturity indicated the presence of a protracted spawning season throughout the year with a peak around January and in midsummer.La merluza (Merluccius merluccius) ocupa un lugar importante en la pesca de arrastre marroquí. A pesar del valor ecológico y comercial de esta especie, la biología reproductiva de las poblaciones de merluza europea en las aguas costeras marroquíes ha sido poco estudiada. Aquí, describimos las variaciones estacionales de la histología de las gónadas de la merluza recolectada desde agosto de 2017 hasta agosto de 2018 a lo largo de la costa atlántica norte de Marruecos. Los cambios histológicos se compararon con los cambios macroscópicos y se calculó la longitud corporal en la primera madurez (L50). Los resultados revelaron diferencias entre los estadios de madurez macroscópica e histológica de las gónadas. El L50 se estimó en 34,7 cm para las hembras y 28,6 cm para los machos (basado en la histología) y 30,6 cm para las hembras y 26,8 cm para los machos (basado en la macroscopía). Además, las observaciones de madurez ovárica indicaron la presencia de una estación de desove prolongada a lo largo del año, con un pico alrededor de enero y en pleno verano

A batteryless temperature sensor based on high temperature sensitive material

The original publication is available at www.epjap.orgThe major challenge in wireless sensor networks is the reduction of energy consumption. Passive wireless sensor network is an attractive solution for measuring physical parameters in harsh environment for large range of applications requiring sensing devices with low cost of fabrication, small size and long term measurement stability. Batteryless temperature sensing techniques are an active research field. The approach developed in our work holds a promising future for temperature sensor applications in order to successfully reduce the energy consumption. The temperature sensor presented in this paper is based on the electromagnetic transduction principle using the integration of the high temperature sensitive material into a passive structure. Variation in temperature makes the dielectric constant of this material changing, and such modification induces variation in the resonant frequencies of high-Q whispering-gallery modes (WGM) in the millimeter-wave frequency range. Following the results achieved, the proposed device shows a linear response to the increasing temperature and these variations can be remotely detected from a radar interrogation.This research was supported in part by EMMAG Program, 2014, funded by the European Commission.Bakkali, A.; Pelegrí Sebastiá, J.; Laghmich, Y.; Lyhyaoui, A. (2016). A batteryless temperature sensor based on high temperature sensitive material. European Physical Journal: Applied Physics. 74(2). doi:10.1051/epjap/2015150376S2460674

On some local spectral theory and bounded local resolvent of operator matrices

summary:We extend and generalize some results in local spectral theory for upper triangular operator matrices to upper triangular operator matrices with unbounded entries. Furthermore, we investigate the boundedness of the local resolvent function for operator matrices

Automatisation de la mesure des propriétés de transport électronique d'alliages métalliques liquides : étude des alliages or-polyvalents (Au-Ga, Au-Ge, Au-In, Au-Sb)

The aim of this thesis is to study the transport properties of liquid noble métal-polyvalent alloys inwich the magnetic susceptibility shows a minimum in the gold rich side virsus the concentration. We have measured the electrical resistivity evolution as a function of the position of the polyvalent metal in the periodic table. The resistivity has been calculated using the phases shifts n (EF). Our calculation is based on two possible exchange tratement (Slater and Kohn-sham). We improved our results in taking into acount the energy dependence of phase shifts and using the Fermi energy obtained by a fit on the experimentals resisitivities of pure metals. A progress in theorical results are possible with some investigations in the phase shifts calculations and the Fermi energy determinationL'objectif de ce travail porte sur l'étude des propriétés de transport électronique d'alliages métalliques or-polyvalents dont la susceptibilité magnétique montre un minimum dans la zone de concentration riche en or. Ainsi nous avons mesuré, pour le première fois dans la plupart des cas, la résistivité électrique des alliages suivants : Au-Ga, Au-Ge, Au-In, Au-Sb. La précision des mesures a été améliorée sur un large domaine de température grâce à une gestion automatique du dispositif par un logiciel d'acquisition et de traitement de données mis au point à cet effet. La théorie des pseudopotentiel reste incapable d'expliquer nos mesures. Nous interprétons nos résultats à l'aide de la matrice t obtenue dans le cadre de la théorie de diffusion et exprimée en terme de déphasages dans le cadre de la théorie de Faber-Ziman. Nous avons discuté le choix de l'énergie de Fermi pour les deux types d'échange (Slater et Kohn-Sham) et nous avons procédé à une correction de celle-ci par ajustement sur la résistivité des corps purs. Une amélioration des résultats théoriques est envisageables par de nouvelles investigations au niveau du calcul des déphasages et de la détermination de l'énergie de Ferm

Modelling of non-destructive testing by ultrasonic guided waves : application to pipeline inspection

La thèse s’inscrit dans les travaux du CEA LIST pour développer dans la plate-forme CIVA un module simulant le contrôle non-destructif (CND) par ondes ultrasonores guidées ; elle est dédiée au développement et à la validation de modèles simulant l’inspection de canalisations et se focalise sur le cas de canalisations comportant un ou plusieurs coudes. Pour prédire l’effet de la courbure sur les ondes guidées, une extension en coordonnées curvilignes de la méthode des éléments finis semi-analytiques est réalisée pour calculer les modes se propageant dans un coude, par résolution d’un système d’équations aux valeurs propres restreint à la section du guide. Ce développement a aidé à comprendre les effets de distorsion des champs ultrasonores et de décalage des fréquences de coupures dus à la courbure. La diffraction des ondes à la jonction entre un tube droit et un coude est ensuite calculée par raccordement modal donnant la matrice de diffraction de la jonction ; les éléments de la matrice s’obtiennent par évaluation numérique d’intégrales à la surface de la jonction. Les matrices de diffractions locales sont enfin combinées à des matrices de propagation pour rendre compte de la présence de plusieurs diffracteurs sur la canalisation, sous forme d’une matrice globale de diffraction. Le coût minimal de son calcul permet d’étudier l’influence des paramètres de contrôle et de les optimiser. Les modèles sont validés en comparant leurs prédictions avec des résultats numériques et expérimentaux de la littérature et des mesures faites au CETIM sur maquettes industrielles. Intégrés à la plate-forme CIVA, ils étendent les possibilités du module de simulation du CND par ondes guidées.The thesis is in the framework of developments made at CEA LIST of a module of the CIVA platform to simulate nondestructive testing (NDT) by ultrasonic guided waves; it is dedicated to the development and the validation of models simulating the examination of pipelines and is focussed on the case of pipeline comprising one or several elbows. To predict effects due to the curvature on guided waves, an extension in curvilinear coordinates of the semi-analytic finite element method is worked out to compute modes propagating in an elbow, by solving an eigen system restricted to the guide section. This development allows us to better understand effects due to the curvature such as displacement field distortions or cut-off frequencies splits. The scattering of waves at the junction between a straight tube and an elbow is then computed by means of the mode-matching method, leading to the modal scattering matrix of the junction; matrix elements are obtained by numerical evaluation of integrals over the junction surface. Local scattering matrices are finally combined to propagation matrices to account for the presence of several scatterers in the pipeline, to form a global scattering matrix. Its minimal computation cost allows us to study the influence of the parameters of the testing configuration and to optimize them. Models are validated by comparing their predictions to numerical and experimental results of the literature and to measurements made at CETIM on industrial mock-ups. Integrated in the platform CIVA, the developed models extend the capabilities of the guided wave NDT module