Evaluation des modèles 2D d’homogénéisation pour le contrôle non destructif ultrasonore du béton

Abstract

La simulation du contrôle non destructif (CND) par ultrasons joue un rôle important dans les évaluations et contrôles des structures en béton. Le béton est un milieu composite : la présence d’hétérogénéités conduit à la dispersion et à l’atténuation des ondes ultrasonores. Cela a un effet important sur le contrôle. Par conséquent, il est important de modéliser avec précision l’atténuation des ondes due à la diffusion par les différents composants présents dans le béton (granulats, porosités, microfissures…). Les méthodes ultrasonores classiquement utilisées reposent sur l’étude de l’onde cohérente caractérisée par sa vitesse et son atténuation. Cette onde peut être simulée à l’aide de modèles numériques ou analytiques. Les modèles numériques sont plus performants mais très couteux dans le cas 3D, et le besoin de mettre en place une simulation rapide de contrôles conduit à une nécessité d’améliorer les modèles analytiques 3D simplifiés, où le champ ultrasonore total dépend fortement des positions des obstacles. En guise d’amélioration des modèles analytiques, on cherche à étudier les effets de la corrélation des positions des diffuseurs. Dans le présent travail, nous proposons d’évaluer précisément le modèle d’homogénéisation existant le plus adapté à une forte concentration de diffuseurs. Une comparaison entre ce modèle et un code d’éléments finis 2D en cours de développement dans le logiciel de simulation CIVA NDT est présentée.