Modélisation semi-analytique avancée de l’inspection ultrasonore de structures en béton

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. Ces derniers considèrent une distribution uniforme de granulats dans une matrice de ciment mais le champ ultrasonore total dépend fortement des positions des obstacles. Notre étude porte sur la fonction de corrélation qui décrit la distribution de ces positions. La simplification de cette fonction qui suppose l’uniformité de la distribution peut conduire à des erreurs dans l’estimation de l’atténuation. En guise d’amélioration des modèles analytiques, on cherche à les adapter à une fonction de corrélation plus réaliste. Le travail présenté dans cette communication vise à établir un modèle analytique 2D et 3D amélioré pour la diffusion multiple intégrant une fonction de corrélation plus réaliste entre les diffuseurs. Une comparaison entre le modèle analytique dans sa version 2D et le code éléments finis ONDO développé par le CEA List sera présentée. La validation au cas 2D permet l’emploi de fonctions de corrélation similaires pour le cas 3D.