Thèse Prédiction des Effets de Dispersion d'Ondes Élastiques par un Modèle Semi-Analytique Sous Approximation Hautes Fréquences H/F

Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université Paris-Saclay GS Sciences de l'ingénierie et des systèmes École doctorale : Electrical, Optical, Bio-physics and Engineering Laboratoire de recherche : CEA /LIST - Laboratoire d'intégration de systèmes et de technologies Direction de la thèse : Alain LHEMERY ORCID 0000000295085718 Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-09-30T23:59:59 Les méthodes d'inspection ultrasonores (UT) sont une composante essentielle des contrôles non-destructifs (CND). Elles sont couramment employées pour l'inspection de composants mécaniques tels que les soudures (nucléaire, pétrochimie) ou les structures en matériau composite (aéronautique). Afin de comprendre les phénomènes physiques en jeu pour une configuration donnée, la simulation est un atout et parfois une étape incontournable pour la mise en place du procédé d'inspection. Les approches de modélisation se répartissent en deux grandes familles : les modèles purement numériques, basés sur les éléments finis (EF), et les méthodes semi-analytiques, dérivées d'approximations haute fréquence (HF) comme les rayons paraxiaux. Ces dernières, bien que privilégiées pour leur efficacité calculatoire, introduisent des simplifications pouvant altérer la précision quantitative des résultats, en particulier pour des phénomènes comme la dispersion (variation de la vitesse des ondes selon la fréquence), fréquents dans certains contextes industriels.
Ce projet de thèse vise à enrichir l'approche par rayons paraxiaux en y intégrant des modèles d'interfaces dispersives (interplis composites, couches de couplant), des milieux viscoélastiques dispersifs, ainsi qu'un modèle d'ondes guidées modales. L'ambition est de concevoir un outil de simulation capable de reproduire fidèlement des configurations de contrôle réalistes, améliorant ainsi la représentativité des résultats. Les développements amont en modélisation sont implémentés sous forme de maquettes. Puis des équipes spécialisées transforment ces maquettes en modules intégrés à CIVA développement. Après de longues phases de développement et de tests, ces modules rejoignent la plateforme CIVA commerciale. Les travaux de thèse se situent à la toute première phase du processus. Développer des modèles de moindre degré d'approximation que les modèles existants afin de régler ces problèmes d'imprécision, essentiellement liés au fait que certains phénomènes associés à la propagation des ondes élastiques et à certaines de leurs interactions conduisent à des phénomènes de dispersion (dépendance à la fréquence) mal ou pas pris en compte dans certains cas. Modélisations semi-analytiques avec développement de solutions approchées : mathématiques
Implémentations et maquettage : informatique scientifique
Validations : expériences modèles à mener ou réutilisation d'expériences réalisées