Influence of welding passes on grain orientation - The example of a multi-pass V-weld

International audienceThe accurate modelling of grain orientations in a weld is important, when accurate ultrasonic test predictions of a welded assembly are needed. To achieve this objective, Electricité de France (EDF) and the Laboratoire de Caractérisation Non Destructive (LCND) have developed a dedicated code, which makes use of information recorded in the welding procedure. Among the welding parameters recorded, although the order in which the welding passes are made is of primary importance in the welding process, this information is not always well known or accurately described. In the present paper we analyse in greater detail the influence of the order of welding passes, using data obtained from the Centre for Advanced Non Destructive Evaluation (CANDE), derived from a dissimilar metal weld (DMW) with buttering. Comparisons are made using grain orientation measurements on a macrograph

Propagation ultrasonore dans les composites stratifiés et interprétation du bruit de structure

La compréhension du bruit de structure lié à l'interaction de l'onde ultrasonore avec les couches de résine résiduelles entre plis permettra d'étendre l'application de la caractérisation ultrasonore des matériaux composites stratifiés. Un modèle numérique est proposé et sa validation est étudiée en utilisant un ensemble de fréquences. L'étude expérimentale s'intéresse aussi  à confronter ce modèle au cas particulier des capteurs aériens

Improving adhesion strength analysis by the combination of ultrasonic and mechanical tests on single lap joints.

International audienceThe aim of this paper is to improve knowledge about adhesion strength in single-lap joints by comparison of data from both Non Destructive Testing (NDT) and standard mechanical tests. study presents a high-frequency ultrasonic imaging of aluminum-epoxy-aluminum joints that carefully chemically prepared using two different surface treatments of the aluminum substrate: silanization and chromic-sulfuric etching. The surface energy of the treated substrate is complete set of ultrasonic data are obtained using high-frequency focused transducers. After inspection, single-lap shear tests were performed, and the mechanical strength of each joint is determined. The good cor relations among the surface measurements, the mechanical tests and ultrasonic results are presented and discussed. The demonstration of a close correlation between ultrasonic images obtained at high frequency and the fracture surface is promising

Chapitre 7 « Ultrasons »

International audienc

Circumferential weld 3D tomographic reconstruction using incomplete projections from radioscopic data

Non Destructive Testing is commonly used in the manufacturing process to assess the quality of components. It enables also to guarantee the integrity of components during their life. This study is concerned with a new approach of radioscopie control dedicated to circumferential weld. We present an original method to rnake use of tangential radiocopic images in order to reconstruct the complete weld. These radioscopie images represent only a part of the whole component. This method exploits the basic idea of tornography with the problem of hollow proiections. We can evaluate then the quality of the weld with the analysis of the weld shape. ~ h iwso rk shows the feasibility of this new approah through simulated images. It indicates the Iimits of detection for spherical defects like-cavitie.Le Contrôle Non Destructif fait partie intégrante des méthodes utilisées dans le domaine de la productique pour assurer la qualité de la fabrication d'une pièce puis son intégrité au cours de sa vie. L'étude porte sur une nouvelle méthode de contrôle en radioscopie X pour des pièces de révolution possédant une soudure circonférentielle. Nous présentons ici une démarche originale pour exploiter les images radioscopiques partielles de la pièce afin de reconstruire le volume de la soudure. La méthode exploite donc l'idée de la tomographie avec le problème de projections vides au centre. On pourra alors évaluer, en analysant la forme de cette soudure, la qualité du soudage. L'étude montre la faisabilité de cette nouvelle approche grâce à l'exploitation d'images simulées avec et sans bruit. Elle indique aussi les limites pour la détection des défauts de type cavité

Effect of water saturation and porosity on the nonlinear elastic response of concrete

International audienceNonlinear interaction of a monochromatic elastic wave with a low frequency should be a good tool for non-destructive evaluation of existing concrete structures. Nonlinear indicators have already proved efficient in detecting global damage by exhibiting a significant sensitivity regarding classical linear ultrasonic methods like wave speed or attenuation. However, it is necessary to understand the influence of some structural parameters such as porosity, stress state, or water saturation on the nonlinear processes. In this way, a recent model containing all of these potential contributors is presented in this paper. It is sustained by nonlinear interaction experiments in impact mode. This method reveals a great potential for in situ measurements with a low frequency propagating into the whole structure. We make use of a calibrated concrete sample's series, conditioned at different water saturation states, to quantify the influence of water content and porosity on the nonlinear response of concrete

Caractérisation non destructive du béton (étude du potentiel de l'acoustique non linéaire)

Cette thèse étudie le potentiel des techniques issues de l acoustique non linéaire appliquées à la caractérisation non destructive du béton. Les méthodes non linéaires ont été envisagées car les indicateurs de non linéarité montrent des dynamiques d évolutions importantes face à l endommagement dans les milieux homogènes. Souvent, leur dynamique d évolution est de dix fois supérieure à celle des paramètres linéaires. Un des enjeux majeurs pour l évaluation non destructive dans le domaine du génie civil, est la recherche d indicateurs capables de fournir des informations pertinentes in situ. Le béton, matériau de structure, voit ses caractéristiques évoluer au cours du temps en fonction des paramètres structuraux (composition, endommagement ) et environnementaux (teneur en eau, température, précontrainte ). Milieu fortement hétérogène et microfissuré par nature, il exhibe un comportement fortement non linéaire caractéristique des matériaux appelés non classiques , mis en évidence dans les années 1990 pour les roches ou plus récemment les milieux granulaires. Dans un premier temps, nous nous attachons à caractériser la non linéarité classique du béton, traduisant la dépendance de la vitesse des ondes ultrasonores avec la contrainte appliquée. Pour ce faire, nous transposons au cas du béton une méthode issue de la géophysique fondée sur l analyse de la coda des signaux transmis, au fort potentiel d application in situ. Nous nous intéressons dans un second temps à la sensibilité des indicateurs non linéaire non classiques à un endommagement thermique progressif. Nous employons pour ce faire la méthode de résonance non linéaire et montrons la sensibilité de ces indicateurs à ce type d endommagement. Nous montrons de plus la faisabilité de l analyse des modes de résonance transverses pour la méthode ainsi que la similitude de leur réponse avec celle des modes longitudinaux. Nous traitons enfin des limites de transposition sur site de cette méthode. Nous avons développé une autre approche au fort potentiel de transposition in situ, en étudiant la non linéarité par l interaction d un impact mécanique avec une onde monochromatique. Nous examinons enfin l apport d un modèle proposé récemment, permettant de traduire l influence de certains paramètres tels que la porosité et la teneur en eau sur la réponse non linéaire du béton. Nous transposons ce modèle au cas du béton, puis nous appuyant sur une série d expériences, nous proposons une fonction permettant d optimiser les paramètres influents du modèle. Nous avons démontré le potentiel des méthodes non linéaires pour l auscultation in situ du béton. Les travaux se poursuivront sur la possibilité d augmenter la sensibilité de détection des non linéarités en mettant en œuvre le retournement temporel et la dynamique lente.This thesis study the potential of nonlinear acoustics based techniques applied to non-destructive evaluation of concrete. Nonlinear based methods have been considered as regard of nonlinear indicators sensitivity face homogeneous medium s damage. Their dynamic evolution is often two order magnitude greater than linear ones. One of the greater stacks for non destructive evaluation in civil engineering is research of indicators capable of providing relevant information in situ. Concrete, structural material, find itself properties altering in time as function of its structural (composition, damage ) and environmental (water saturation, temperature, pre-stress ) parameters. Naturally highly heterogeneous and micro-cracked medium, it exhibits a strong nonlinear response, signature of so called since 1990 s non classical materials such as rocks or more recently as granular mediums. We illustrate first the classical nonlinearity of concrete, reflecting ultrasound wave speed dependence with quasi-static stress. Thus, we apply in case of concrete a method from geophysics studying the coda of transmitted waves, with a high potential for on site applications. Secondly, we study sensitivity of nonlinear non classical parameters face of a progressive thermal damage. So we employ the Nonlinear Resonant Ultrasound Spectroscopy (NRUS) method and show sensitivity of these indicators to this kind of damage. We then show feasibility and sensitivity of applying shear modes for the method as well as similarity of their response with compressional ones. At last, we deal with its on site transposition limits. Another approach is implemented studying non classical nonlinearity by interaction of a mechanical impact with a monochromatic wave, with a high potential for on site applications. We finally describe and transpose in case of concrete, a recent modelling which allow describing the influence of some parameters as water saturation and porosity on the nonlinear response of concrete. We then exploit a battery of experiments in order to optimising some influent parameters in the model. We have demonstrated the potential of nonlinear methods for on site non destructive evaluation of concrete. This work is to be continued by studying possibilities of increasing sensitivity of nonlinearities detection by using time reversal mirror or slow dynamics.AIX-MARSEILLE2-BU Sci.Luminy (130552106) / SudocSudocFranceF