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Contrôle non destructif

Les recherches du List, institut de CEA Tech, en Contrôle non destructif (CND) couvrent les techniques majeures d’inspection : Ultrasons et ondes guidées, méthodes électromagnétiques, radiographie et tomographie. L’Institut dispose d’une renommée internationale dans ce domaine à travers le logiciel CIVA, issu des travaux du département. Ces recherches mobilisent une centaine de chercheurs sur deux thèmes : les outils de modélisation et de simulation, les nouvelles instrumentations et l’imagerie.

Les principaux secteurs industriels concernés sont l’énergie, les transports (l’automobile, l’aéronautique, le ferroviaire…) , la sidérurgie, la pétrochimie. Des collaborations débutent avec le monde médical.

Parmi nos partenaires académiques

CNRS, ENSTA, INSA Lyon, Supelec, INRIA, RCNDE, Imperial College, Fraunhofer Institutes (IZfP, ITWM), Université de Bordeaux, Budapest University, University of Napoli, University of Western Macedonia.

Atouts

  • Une centaine de chercheurs et 6 laboratoires dédiés au CND
  • Echanges permanents entre la recherche (plus de vingt thèses en cours) et la demande industrielle grâce à la communauté d’utilisateurs de CIVA, première plateforme logicielle mondiale de CND (plus de 200 sociétés utilisatrices dans le monde).
  • La plate-forme GERIM (Grand Equipement de Recherche pour l’Instrumentation Multi-capteurs) : Ensemble d’équipements innovants pour le CND (ultrasons multi-élements, tomographie X, courants de Foucault, etc…) adossé à un partenariat académique et industriel. 

Technologies majeures

Modélisation Hybride et Simulation numérique pour le CND

Modélisation Hybride et Simulation numérique pour le CND - CEA LIST

Descriptif

La simulation est un outil puissant au service du CND dans les phases de conception des méthodes d’inspection, de démonstration de performances et d’aide au diagnostic.
Les nouveaux usages de la simulation impliquent une exploitation intensive des codes (couplage à des algorithmes statistiques, implémentation dans des schémas d’inversion, etc…). Le List développe des solutions de simulation optimisées basées sur la mise en œuvre de modèles hybrides couplant calculs semi-analytiques rapides et méthodes « tout numérique » (Eléments finis, différences finies, etc.). Cette approche permet d’exploiter le potentiel des méthodes numériques pour prendre en compte des phénomènes complexes tout en maintenant des temps de calcul et une facilité d’utilisation compatibles avec les applications visées. Elle est déclinée pour les différentes techniques d’inspection et les différentes physiques et fait l’objet d’implémentation de modules dédiés dans le logiciel CIVA distribué par la société EXTENDE.

Applications

Conception d’inspection, qualification technique des méthodes

Projets majeurs

Publications

Instrumentation et imagerie adaptative pour les ultrasons multi-éléments

Instrumentation et imagerie adaptative pour les ultrasons multi-éléments - CEA LIST

Descriptif

Les méthodes de contrôle par ultrasons multi-éléments offrent des possibilités accrues de détection de défauts et d’imagerie des pièces inspectées. Ces techniques sont très sensibles aux variations locales de géométrie rencontrées au cours du contrôle.
Les techniques d’imagerie adaptatives développées à l’Institut visent à intégrer en temps réel les informations acquises sur la géométrie de la pièce et adapter en conséquence les tirs ultrasonores et les traitements qui leurs sont appliqués. Les algorithmes d’imagerie exploitent les signaux issus des différentes paires d’émetteurs-récepteurs sur le réseau de transducteurs. Ils peuvent s’appliquer sur des capteurs en immersion ou des capteurs souples, technologie développée également au List. Leur implémentation dans les systèmes d’acquisition fait l’objet de collaborations avec la société M2M. Ces techniques se déclinent pour des composants métalliques ou composites.

Applications

Contrôle des composants complexes, aide au diagnostic

 

Projets majeurs

Publications

Reconstruction rapide pour la tomographie X

Reconstruction rapide pour la tomographie X - CEA LIST

Descriptif

La tomographie par rayons X est une méthode d’inspection en plein essor. Un premier enjeu majeur est la réduction des temps d’acquisition pour accélérer les cadences d’inspection et augmenter la durée de vie des équipements. Un second enjeu est de développer un traitement spécifique autour de régions d’intérêts pour le contrôle de pièces de grandes dimensions. Les technologies de reconstruction de données développées au List permettent d’adresser ces deux enjeux grâce à la mise en œuvre d’algorithmes algébriques et probabiListes. Ils permettent l’ajout d’information a priori sur l’espace de reconstruction, soit par une connaissance de l’objet à reconstruire ou au moyen de la simulation. Elles permettent également de gérer des données d’entrées tronquées ou éparses et de générer en sortie des représentations maillées des pièces. Couplées à ces algorithmes, des trajectoires non standards sont optimisées autour de régions d’intérêts au moyen de la simulation. Ces techniques sont mises en œuvre sur la cellule robotisée de tomographie X, permettant une grande versatilité de configurations.

Applications

Contrôle de pièces de grandes dimensions, à fort rapport de forme, applications industrielles (contrôle de conformité de pièces), applications dans le médical (réduction de dose délivrée au patient), application en sécurité (contrôle en ligne et détection automatique d’indésirables).

Projets majeurs

Publications

  • M. Costin, A. Vabre, CIVA CT with Applications in Medical Imaging, Interdisciplinary Symposium on Signals and Systems for Medical Applications, Medical Imaging Workshop, Paris, 2013
  • F. Buyens, A. Vabre, J.G. Bobbe, G.J. Streekstra, Metal Artefact Reduction by Inpainting Process in X-Ray Tomography, IEEE, NSS/MIC/RTSD, Seoul, Corée, 2013