Non‐destructive assessment of hot mix asphalt compaction/density with a step‐frequency radar: case study on a newly paved road

International audienc

Spectral analysis of surface waves for the characterization of the EDZ in circular galleries

Lors du creusement de galeries profondes ou de tunnels, les propriétés hydromécaniques de la roche encaissante autour de l'ouvrage sont altérées sur une certaine distance qui dépend de la nature de la roche et du type d'excavation. Une telle zone est appelée Excavation Damaged Zone (EDZ). Cette altération de l'encaissant se caractérise par une densification de la fracturation intrinsèque de la roche. La connaissance des caractéristiques mécaniques de l'EDZ ainsi que son extension est actuellement un axe majeur de recherche notamment pour la conception de centres de stockage souterrains des déchets nucléaires. En effet, l'EDZ, par son réseau de fractures, est considéré comme un chemin potentiel pour les radionucléides et donc comme un facteur de possible contamination du milieu. Les méthodes géophysiques initialement utilisées à des échelles kilométriques pour analyser les événements géologiques, sont dorénavant transposées à des échelles métriques voire centimétriques et appliquées en génie civil ou dans tout autre domaine de l'ingénierie. L'intérêt de telles méthodes est leur caractère non destructif qui les rend faciles d'utilisation et généralement moins coûteuses que d'autres méthodes destructives. Elles permettent aussi un suivi dans le temps de l'évolution des propriétés des matériaux auscultés. La MASW (Multiple Acquisition of Surface Wave) est une méthode géophysique utilisant le principe de dispersion des ondes de surface (Park et al, 1999). Cette méthode a été transposée dans ce contexte afin d'obtenir un profil 1D des vitesses des ondes de cisaillement (S) autour d'un ouvrage souterrain et ainsi de déterminer l'extension et les caractéristiques en terme de vitesse des ondes S de l'EDZ. L'intérêt de cette méthode est sa facilité de mise en oeuvre et la possibilité de l'utiliser sans restriction majeure

Prédiction des transferts et de la croissance microbienne lors du transport de carcasses de porcs

26eme congrès français de thermique, Pau, FRA, 29-/05/2018 - 01/06/2018National audienceLors du transport de carcasses de porcs, plusieurs facteurs influencent l'évolution de la charge microbienne notamment la température et l'activité de l'eau qui dépendent des transferts dechaleur et d'eau au sein et autour des carcasses. Une expérimentation a été réalisée sur une maquette à l'échelle ~1/3 d'un camion frigorifique chargé de carcasses pour déterminer l'hétérogénéité des coefficients de transfert. Un modèle a ensuite été développé pour simuler les transferts de chaleur et dematière au niveau du jambon de la carcasse. Enfin, ce modèle de transfert a été couplé à un modèle de microbiologie prédictive

Some advances towards a better understanding of wave propagation in civil engineering multi-wire strands

Steel members of civil engineering structures undergo degradations mainly due to corrosion and mechanical fatigue. In this context, non-destructive inspection techniques using mechanical guided waves have potential to monitor these structures. Even if wave propagation is not yet fully understood in these structures, useful results can be derived for inspection methodology by using wave modeling in cylindrical waveguide, embedded or not. However, further improvement can be expected from the development of wave propagation simulation tools for real-life structures. Indeed, several difficulties arise in the understanding of guided ultrasonic waves in such structures, partly due to the helical geometry and the inter-wire coupling effects. Moreover, these structures are pre-stressed and can be free or embedded in solid material. This paper shows some recent research results at LCPC. A first part deals with experimental results on the guided wave propagation in a commonly used steel member, the seven wire strand (i.e one straight single cylindrical wire surrounded by six helical wires). The second part aims at numerically investigating the propagation of elastic waves in free helical waveguides. A numerical method is chosen based on a semi-analytical finite element technique that relies on a specific non-orthogonal curvilinear coordinate system. This system is shown to be translationally invariant along the helix centerline so that a spatial Fourier transform can be explicitly performed along the axis to reduce the problem to two dimensions. The method can thus readily be used for the analysis of helical structures by considering the special case of no curvature. Results for single straight and helical wires are first computed. A dispersion analysis for a seven wire strand with simplified contact conditions is then performed

Prolifération cellulaire au cours du développement de la ligne latérale chez l'embryon de poisson zèbre (Danio rerio)

MONTPELLIER-BU Sciences (341722106) / SudocSudocFranceF

Modélisation et expérimentation radar impulsionnel et à sauts de fréquence pour l'auscultation de milieux stratifiés du génie civil

Dans cette thèse, nous avons étudié deux configurations d auscultation radar dans le but de remonter de manière non destructive à la connaissance des paramètres géométriques et électromagnétiques (EM) d un milieu stratifié, représentant des couches traitées de chaussées. Tout d abord, nous avons étudié le champ d une source ponctuelle, et dérivé les expressions mathématiques du champ reçu par un récepteur (les antennes étant assimilées à des dipôles électriques élémentaires) au-dessus d un milieu stratifié. Ensuite nous avons étudié une configuration d antennes au contact du milieu, en mode bistatique et avec une technique impulsionnelle. On a calculé le champ temporel reçu par le récepteur dans le cas de multicouche sans puis avec pertes, et proposé un modèle de propagation d onde EM. Selon ce modèle, on a développé un modèle inverse en pointant les temps d arrivée des ondes, fonction du milieu et de la distance entre émetteur et récepteur. La méthode de gradient a été utilisée pour reconstruire les permittivités et épaisseurs des couches. Enfin, une configuration d antenne découplée du milieu, en mode monostatique avec une technique à sauts de fréquence, a été étudiée. On a proposé un modèle direct utilisant la fonction de Green d un dipôle électrique élémentaire horizontal placé au-dessus d un multicouche. Pour remonter aux paramètres recherchés, nous avons retenu comme technique d optimisation globale la méthode de MSL . Dans la phase expérimentale, une procédure d étalonnage a été nécessaire pour remonter aux valeurs de la fonction de green à partir des mesures. Pour les deux configurations, des expérimentations ont validé notre modèle direct et inverse.In this thesis, we have studied two configurations of Penetrating Ground Radar (GPR) in order to survey non-destructively the geometrical and electromagnetic parameters of layered media that represent treated layers of road. First of all, we have studied the electric field of a point source, and derived the mathematical expressions of the field received by a receiver (antennas being simplified to elementary electric dipoles) over a layered medium. Then we have studied a configuration of antennas coupled with layered medium, on bi-static mode and with the impulse technique. We have calculated the transient field received by the receiver in the case of the medium without then with losses, and proposed a model of EM wave propagation. According to this model, we have developed an inverse model by picking propagation times of the waves, which are related to the medium and the distance between transmitter and receiver. The method of gradient has been used to estimate permittivities and thicknesses of the layers. Finally, an other configuration of air-coupled antenna, in mono-static mode with the step-frequency technique, has been studied. We have proposed a direct model using the function of Green of a horizontal elementary electric dipole placed over a layered medium. To estimate the parameters of the medium, the technique of global optimization has been adopted with the method "MSL". In the experimental phase, a procedure of calibration has been necessary to extract the values of the function of Green from measures. Experimentations have been done for both configurations in the sake of validation of our direct and inverse models.NANTES-BU Sciences (441092104) / SudocNANTES-BU Technologie (441092105) / SudocSudocFranceF

Numerical Study of Guided Modes Scattering by Non-axisymmetric Cracks in Cylinders

Environmental and operational conditions cause corrosions and fatigue damage in cables used in civil engineering. For their non-destructive testing, an appropriate method might be to employ guided ultrasonic waves since they can interrogate the entire section of cables for long distances. Cables are typically made of a central wire and several peripheral helical wires. Due to the complexity of such a geometry, only cylindrical waveguides are considered. The present work is dedicated to a numerical study of the interaction of guided waves with non-axisymmetric cracks in an infinite cylinder. The numerical computations are based on a hybrid method involving the Finite Element Method (FEM) and the Semi-Analytical Finite Element (SAFE) technique. The classical FEM is used to analyse the crack and its near field. Then, eigenmode expansions of the solutions at both inlet and outlet cross-sections of the FEM region are performed. The SAFE technique is used to determine the elastic guided modes for both inlet and outlet cross-sections of the volume. The amplitudes of the incident modes are enforced while the amplitudes of the scattered modes are determined by solving the global system of the hybrid FEM-SAFE model. Obtained results for the free-end cylinder compare favourably with results found in the literature. The interaction of the fundamental longitudinal Pochhammer-Chree mode with non-axisymmetric cracks are predicted and discussed

Coaxial/cylindrical transition line for broadband permittivity measurement of civil engineering materials

International audienc

Numerical prediction of guided waves interaction with non-axisymmetric cracks in elastic cylinders

L'interaction des ondes guidées dans un cylindre avec des endommagements nonaxisymétriques est étudiée. Une méthode hybride en trois dimensions est développée combinant la méthode classique des éléments finis (FEM) et la méthode semi-analytique éléments finis (SAFE). L'endommagement et son champ proche sont analysés avec la FEM. Ensuite, une décomposition modale des solutions est effectuée en amont et en aval de la région FEM. La décomposition modale est basée sur la méthode SAFE, qui permet de déterminer les modes guidées élastiques des deux sections du volume. Les amplitudes des modes incidents sont imposées. Les amplitudes des modes diffractés sont déterminées à partir de la résolution du système global de la méthode hybride FEM-SAFE. Enfin, le flux de puissance moyen est déterminé directement à partir des matrices SAFE. Une comparaison avec des résultats trouvés dans la littérature pour un bord libre d'un cylindre est effectuée avec succès. Ensuite, quelques résultats de l'interaction du mode de compression L(0,1) avec des fissures non-axisymétriques sont obtenus et discutés. Le bilan de puissance est satisfait avec une bonne précision