Résumé SHM

Journée Scientifique

 

«SHM, l’instrumentation au service du suivi des structures»

Jeudi 22 et Vendredi 23 Mars 2012

 

Recueil des résumés

 

Conférence Introductive.

 

Le SHM au service de la surveillance des Infrastructures

Christian Crémona *

* SETRA

 

Méthodes basées sur des modèles mécaniques, identification.

 

SHM : de nouvelles possibilités pour les stratégies de maintenance des structures aéronautiques

Christian Gogu *

* ICA, Université de Toulouse

Actuellement la sécurité structurelle des avions face aux endommagements par fatigue est garantie par l’approche de tolérance aux dommages, qui impose des inspections régulières afin de détecter et réparer les endommagements critiques pour la sécurité. De nombreuses recherches s’intéressent actuellement à la mise  en place des systèmes embarqués de suivi de l’état de santé de la structure. Ces approches ont un fort potentiel à cause des dispersions importantes  dans les données du problème d’endommagement par fatigue (propagation de fissures). Cette présentation s’attachera à la  comparaison sur la base d’un modèle probabiliste de différentes stratégies de maintenance basées sur le monitoring embarqué des structures de l’aéronef (ici le fuselage). Nous montrerons que des gains substantiels sont possibles par l’utilisation du système de monitoring dans la planification de la maintenance.

 

Présentation du projet national S3 – surveillance de sante structurale 

André Orcesi *

* IFSTTAR, Paris

Les infrastructures civiles (ponts, bâtiments, réseaux...) sont de manière constante et continue soumises à des environnements agressifs, au vieillissement de leurs éléments ou de leurs matériaux constitutifs, à des évolutions ou à des conditions exceptionnelles d’exploitation.

Ces facteurs amplifient l’effet de toute erreur de conception ou de construction ou d’endommagements accidentels : ils fournissent ainsi l’espace à de nouvelles ou de plus rapides dégradations structurales. Durabilité et durée de vie effectives en sont fortement réduites. Mais toute action de maintenance, de réparation, de réhabilitation, de limitation d’exploitation ou d’arrêt d’exploitation n’a de pertinence que si l’on dispose de manière adaptée de procédures et de méthodes pour évaluer la capacité de résistance résiduelle et l’aptitude au service.

Afin d’améliorer l'évaluation de la performance des ouvrages, ou à défaut d’en avoir une vision objective et correcte, il est important de pouvoir caractériser de manière pertinente le comportement réel de l’ouvrage. Ce processus de détermination, de suivi et d’évaluation de l’aptitude au service est le principe même de ce que l'on appelle la Surveillance de Santé Structurale (S3). Dans ce contexte, le thème central du projet de recherche a été de définir une procédure de conception complète et intégrée de la surveillance de santé structurale pour le diagnostic et l'évaluation des ouvrages. Ce projet a pu être conduit grâce aux financements de la Région Ile-de-France et du MEDDTL.

 

Le SHM au service de l’identification du comportement en service pour la fiabilité des structures.

Franck Schoefs *

* GeM UMR-CNRS 6183, Université de Nantes

Beaucoup de structures sont conçues avec une pratique d’ingénierie consistant à appliquer des coefficients de sécurité ou des coefficients partiels. L'idée sous-jacente est de garantir un niveau de sécurité requis pour une gamme de structures, à partir de formules de conception simplifiée, sans avoir à reproduire des calculs longs et couteux pour chaque structure. Si cette approche est robuste et parfaitement adaptée en phase de conception, elle s'éloigne volontairement du comportement réel de l'ouvrage pour en donner une image et s'assurer avant tout d'une sécurité minimale requise. En phase de service, la ré-analyse de ces structures ne peut s'appuyer uniquement sur ces calculs car une réserve de sécurité est cachée dans les coefficients de sécurité (identiques pour chaque structure et donc plus pénalisants dans certains cas) et dans les choix techno-économiques (sections minimales requises non disponibles en standard sur catalogue). Cette présentation insiste sur l'apport du SHM pour fournir des données comportementales réelles des structures et ainsi mieux modéliser leur comportement réel. On insiste en particulier sur la nécessité d'avoir recours à des approches probabilistes pour modéliser les aléas. Elle est illustrée par des exemples de structures portuaires instrumentées par jauges ou cordes vibrantes correspondant à plus de 10 ans d'analyse et de modélisation des données.

 

Contrôle de santé des matériaux de structure par intégration de capteurs piézoélectriques : apport de l’acoustique non linéaire et de l’émission acoustique

R. El Guerjouma, S. Masmoudi, M. Darwiche, M. Bentahar, D. Schang, J.H. Thomas, A. El Mahi, G. Bousaleh*

*LAUM, UMR CNRS 6613, Université du Maine, Le Mans

La présentation traitera de la problématique des systèmes de surveillance acoustique embarqués destinés au contrôle santé intégré de structures industrielles et du Génie Civil. Le système abordé ici pour réaliser ce contrôle repose, d’une part, sur l’excitation et la réception d’ondes ultrasonores dans  la structure, par l’intermédiaire de transducteurs piézoélectriques fonctionnant de manière active en émetteur-récepteur et de manière passive en veille permanente en écoute acoustique.

La première partie de l’exposé comporte un rappel concernant le contrôle acoustique des structures. Il peut s’agir soit de diagnostic actif, il y a alors émission et réception des ondes acoustiques linéaires ou non linéaires, soit de diagnostic passif, il y a uniquement réception des ondes émises par le matériau du fait des endommagements subis, on parle alors d’émission acoustique (EA). Plus précisément, le diagnostic actif linéaire est réalisé en comparant le signal linéaire reçu au moment du contrôle avec un signal de référence et peut également se traduire par la mesure et le suivi de propriétés acoustiques linéaires telle que la vitesse de propagation ultrasonore donnant accès aux propriétés élastiques. Il peut être appliqué à intervalles plus ou moins fréquents jusqu’à rupture pour le suivi de l’état de santé du matériau. Le diagnostic passif qui s’apparente à l’émission acoustique peut s’effectuer de façon permanente.

Dans une deuxième partie, des essais sur des structures composites sont rapportés afin d’établir les performances de ce contrôle santé intégré. Les structures instrumentées, testées sont soumises à des essais quasi-statique et de fluage afin d’étudier l’apparition et le développement de fissures par acoustique linaire et EA. Des méthodes de traitement du signal et des données avancées appliquées aux signaux d’EA permettent de séparer les mécanismes d’endommagement et d’identifier, ceux critiques, conduisant à la rupture du matériau. L’ensemble des résultats obtenus montre que ces deux approches sont complémentaires et que leur utilisation conjointe est prometteuse en vue de la surveillance de ce type de structure.  Dans une troisième et dernière partie, la méthode acoustique non linéaire notamment en résonance est mise en œuvre en terme de contrôle de santé sur des matériaux composites. Nous montrons qu’elle est très sensible aux endommagements précoces. Des corrélations très intéressantes avec l’EA sont également présentées. Pour conclure l’exposé, les possibilités d’estimation de la durée de vie restante des structures sollicitées notamment en fluage à partir de l’EA et de l’acoustique non linéaire sont explorées.

 

Méthodes de détection, effets environnementaux.

 

Operational Modal Analysis and Damage Detection for Large Structures.

Michael Döhler and Laurent Mevel *

* INRIA, Rennes

System identification methods are attractive to structural engineering for the identification of vibration modes and mode shapes of structures.  Focusing on the class of subspace-based methods, algorithms are presented for system identification of large in-operational structures, which are heavily instrumented and work under noisy and varying environmental conditions. The problem of uncertainty quantification of vibration mode estimates is addressed and a subspace-based damage detection algorithm is presented, which is robust to changes in the ambient excitation. These new algorithms are applied in the context of Structural Health Monitoring on vibration data of several civil structures.

 

Détection de nouveauté pour le suivi des structures sous variations environnementales réelles, analyse de données vibratoires

Antoine Clément, Stéphane Laurens *

* LMDC, Université de Toulouse, INSA - UPS

Le suivi vibratoire de l’état des ouvrages de génie civil vise à anticiper une défaillance structurale par la détection précoce d’endommagement. Face aux  difficultés liées à la détermination précise  des caractéristiques physiques ou géométriques de telles structures, à la prise en compte des variations environnementales et à la méconnaissance de l’excitation, une approche sans modèle semble la plus adaptée. Parmi elles, la détection de nouveauté ou d’anormalité permet d’aborder la détection de l’endommagement comme un problème de classification à une classe. Très souvent probantes dans les conditions du laboratoire, ces approches ont été peu testées dans des conditions réelles. C’est pourquoi un dispositif expérimental original, comportant une maquette en bois soumises à des cycles réels de variations environnementales et à une excitation de caractéristiques variables est proposée. L’objectif est ici de tester la capacité des algorithmes d’analyse à repérer l’endommagement malgré de fortes fluctuations extérieures et également de quantifier l’impact d’une excitation instationnaire. Pour mettre en œuvre la détection de nouveauté, deux indicateurs sont comparés. Le premier, de référence, exploite les coefficients de modèles AR calés sur chaque mesure, tandis que le second, exploite la reconstruction de leur espace des phases à travers un indicateur appelé Jacobian Feature Vector. L’étude montre que la façon dont sont utilisées les mesures non endommagées a un impact considérable sur l’efficacité de l’approche et qu’elle ne permet pas, en l’état, de filtrer efficacement les variations environnementales. En revanche, l’instationnarité de l’excitation présente un impact limité.

 

Surveillance continue de la santé des ouvrages à long terme : Cas d'une soufflerie pressurisée en béton précontraint pendant 35 années d'exploitation.

Vincent Lanticq *, Vincent Lamour *, Philippe Desplas ** et Grégoire d'Ozouville **

* : Cementys SAS, 29 avenue de la République, 94600 Choisy le Roi

**: ONERA, Département des Souffleries du Fauga-Mauzac (DSFM) 31410 Mauzac

 

L’ONERA exploite la soufflerie subsonique pressurisée F1 depuis 1976 à Fauga-Mauzac. Cette soufflerie est constituée d’un conduit en béton fermé pressurisé de section circulaire variable, dont le diamètre intérieur est compris entre 6 et 12m. Le confinement de l’air pour une pression nominale de 4 bars est assuré par une précontrainte bi-axiale du béton. Dans le cadre du suivi du vieillissement à long terme de cette installation, l’ONERA a mis en place un dispositif d’instrumentation durable constitué de plusieurs témoins sonores et de thermocouples noyés dans l’ouvrage pendant sa construction. Les mesures données par les capteurs extensométriques sont influencées par plusieurs grandeurs thermo-hydro-mécaniques (retrait/fluage de séchage du béton, tassement différentiel, fissuration, cycles de pressurisation / dépréssurisation de la soufflerie, température de l’air sec interne, ouverture/fermeture des portes de la veine d’essai). Pour décorréler ces phénomènes et quantifier les processus de vieillissement irréversibles à long terme, Cementys a développé une méthode d’interprétation mécanique des déformations totales mesurées. Cette analyse permet d’identifier l’évolution de l’état de fissuration de zones singulières (zones de fuite) et la cinétique de retrait/fluage du béton précontraint à long terme. Ce type d’instrumentation durablement intégré dans un ouvrage régulièrement sollicité (environ 5000 cycles de gonflement/dégonflement depuis 1976) constitue un outil d’aide à la décision concernant les opérations de maintenance et de gestion de durée de vie.

Ces données de mesures effectuées sur plus de 35 années d’exploitation représentent un retour d’expérience français important pour le suivi du vieillissement d’autres types de structures en béton précontraint (enceinte de confinement nucléaire, pont en béton précontraint). En outre, ces mesures à long terme légitimisent le concept de "civionique" basé sur l'instrumentation durablement intégrée aux ouvrages.

 

Reliability estimate of damage identification algorithms.

Francesca Lanata *

* Ecole Supérieure du Bois, Nantes.

In parallel with the diffusion of monitoring systems, the development of decision support systems (DSS) has been started, that utilize the results of the monitoring data interpretation process for supporting decisions concerning maintenance/rehabilitation planning. The overall process, from data interpretation and damage identification to the definition of the lifetime or fragility curves and finally to decision models is however affected by several uncertainties. The talk will focus on the uncertainties of the damage identification process and present an approach to the reliability estimate of the damage identification algorithms based on a definition of the probability of detection (PoD), of the probability of false alarms (PFA) and of a receiver operating characteristic (ROC) curve. For a given detection threshold, the couple (PoD, PFA) defines the efficiency of a detection algorithm. The performance of the Proper Orthogonal Decomposition in detecting and localizing damage will be presented, regarding the application to long-term static monitoring data resulting from an experiment conducted in real environmental conditions on two pre-stressed concrete beam specimens.

 

Enjeux scientifiques autour du développement de capteurs I.


 

Suivi de la durabilité des matériaux composites à l'aide de réseaux de Bragg.

 

Pascal Casari *

 

* GeM UMR-CNRS 6183, Université de Nantes.

Depuis plus de dix ans, l'Université de Nantes développe la mesure des déformations mécanique à l'aide de fibres optiques. Les questions se posent sur la pertinence et la précision de ce type de mesure. Les réponses proposées à travers quelques applications sur matériaux composites montrent l'intérêt, mais aussi les inconvénients, de cette technique pour le suivi du comportement à long terme des structures.



Exploitation de la technique de l’émission acoustique pour caractériser l’endommagement dû au fluage dans le béton.

J. Saliba, F. Grondin, A. Loukili *

* LUNAM Université, GeM UMR-CNRS 6183, Ecole Centrale de Nantes

La prédiction de la durée de vie des ouvrages en service est primordiale pour l’étude de l’aptitude à la fonctionnalité pérenne des structures en béton. Sous des taux de chargement élevés, le fluage conditionne les déformations induites par la viscoélasticité de la pâte de ciment et l’évolution des fissures. Une investigation expérimentale est proposée ici pour étudier l’influence d’un chargement soutenu sur l’évolution de l’endommagement d’éprouvettes de béton chargées en flexion trois points et en traction directe. L’évaluation de l’endommagement durant les essais de fluage est effectuée à l’aide de la technique de l’émission acoustique. Une méthode originale est appliquée pour calculer l’endommagement du béton par les évènements acoustiques enregistrés durant l’essai. Les résultats montrent une proportionnalité entre le taux de fluage et l’activité acoustique, avec un nombre d’évènement qui augmente avec le taux de chargement.


Mesure de Formes élancées et de contours par corrélation d’images virtuelles.

Marc François *

* GeM UMR-CNRS 6183, Université de Nantes.

Dans le domaine du Génie Mécanique, les mesures par corrélation d'images tendent à remplacer progressivement les classiques jauges de déformations. Toutefois, elles exigent d'avoir une surface traitée spécialement (mouchetis) et ne s'accommodent pas facilement des structures élancées souvent rencontrées en Génie Civil. 

Basée sur des théories proches, la corrélation d'images virtuelles permet d'identifier une forme élancée ou un contour, même en cas de grands déplacements. La forme obtenue est décrite par une équation (série, solution du problème mécanique, B-spline...), qui permet à la fois une comparaison avec une forme ou un contour de référence et aussi de servir de filtrage «naturel» au calcul. Grâce à ce dernier, les précisions obtenues sont largement sub-pixel. 

Les applications possibles en Génie Civil concernent directement le contrôle non destructif des structures en service, en mesurant régulièrement ou en continu leur forme à l'aide d'un simple appareil photographique.

 

 

Enjeux scientifiques autour du développement de capteurs II.

 

Besoins et développements de techniques d’auscultation pour l’observation et la surveillance du stockage géologique.

 

Sylvie Lesoille *

 

* ANDRA

Dans le cadre du projet de stockage géologique des déchets radioactifs de haute activité à vie longue, dont la mise en exploitation est prévue en 2025, un système d’observation et de surveillance de l’environnement et des ouvrages est en cours de définition et de mise en place. Il devra répondre aux besoins de connaissances nécessaires à l’exploitation du stockage et à sa gestion réversible, contribuera aux analyses de sûreté en exploitation et après fermeture.

L’Andra pilote diverses études sur les techniques d’auscultation, capteurs et méthodes non destructives, recherches amonts, ou qualifications de systèmes industriels. Les besoins en auscultation liés au projet de stockage géologique, la démarche pour y répondre et des exemples de développements de techniques d’auscultation seront présentés.

 

Suivi et contrôle d'un procédé de fabrication de pièces composites par fibre optique.

 

X. Aduriz, V. Gaillard, C. Lupi * et D. Leduc *

* GeM UMR-CNRS 6183, Université de Nantes.

La fibre optique est aujourd'hui couramment utilisée pour mesurer des déformations, des températures avec des appareils de mesures performants et portables. Elle peut également être employée pour suivre des transformations chimiques et c'est l'objet de cet exposé. Pour réaliser une pièce en matériau composite constituée d'un tissu de renforts et d'une résine "durcissable", certains procédés de fabrications sont basés sur l'injection de cette résine dans le renfort. Il peut être alors nécessaire de vérifier la présence ou non de résine en certains points de la pièce, l'évolution du front de résine au cours de l'injection pour s'assurer de la qualité finale de la pièce. Enfin, pouvoir suivre la "transformation" de ce genre de résine constitue un avantage en termes de qualité et d'optimisation de cycle de production. Ce genre d'analyse temps réels peut de faire par la mesure de l'indice optique du matériau à l'aide d'une fibre optique. Nous vous présenterons les dispositifs mis en œuvre pour répondre à ces besoins avec un souci d'optimisation du coût des techniques de mesures associées.


Instrumentation par des capteurs à fibre optique d'une structure ferroviaire à l'échelle une.

 

Xavier Chapeleau *

 

* IFSTTAR, Centre de Nantes.

Une structure ferroviaire innovante et à l'échelle 1 est en cours de tests à l'IFSTTAR.  Il s'agit d'une voie sans ballast qui est constituée de dalles de béton. Afin d'étudier son comportement thermo-mécanique sous diverses sollicitations, elle a été instrumentée par des capteurs à fibres optiques et des jauges de déformation.

L'objet de la présentation est de montrer la faisabilité et l’intérêt d'instrumenter ce type de structures par des capteurs à fibre optique.


 

Optimisation du positionnement de capteurs sur des structures à forte variabilité spatiale

 

Viet Tran *, Franck Schoefs *, Emilio Bastidas *

 

* GeM UMR-CNRS 6183, Université de Nantes.

            La question du positionnement des capteurs sur des structures de grandes dimensions à forte hétérogénéité et à chargement variable est un problème délicat. On doit trouver l'optimum entre la densité de capteurs implantés et le coût. Des modèles a priori de distribution des propriétés du matériau (indicateur de durabilité, paramètre mécanique), permettent de trouver la distribution optimale des capteurs a priori en fonction d'un objectif de décision (calcul de structures, réhabilitation, ...). Nous proposons dans cette présentation une formulation complète de ce problème dans le cas de capteurs équirépartis et d'un champ stationnaire. Une illustration sur des mesures électromagnétique est proposée.

 

Monitoring insitu d'un indicateur de durabilité pour ouvrages en béton : mesure de la teneur en eau à long terme par sonde TDR.

Vincent Lanticq *, Vincent Lamour *, Farid Benboudjema **

 

* : Cementys SAS, 29 avenue de la République, 94600 Choisy le Roi

** : ENS Cachan, 61 avenue du Président Wilson, 94235 Cachan

La mesure de la teneur en eau du béton intéresse particulièrement les gestionnaires d’ouvrages en Génie Civil qui souhaitent quantifier les phénomènes de vieillissement de structures en béton (retrait/fluage, gradients hydriques, attaques chimiques externes, réactions pathologiques internes). Les différents capteurs permettant de mesurer l'état hydrique des matériaux poreux sont pour la plupart des capteurs avec électronique embarquée ne permettant pas un suivi pluriannuel des ouvrages. La méthode TDR (Time Domain Reflectometry) permet d'intégrer à l'ouvrage un simple guide d'onde métallique durable. Cette technique a d’abord été utilisée pour détecter et localiser les câbles électriques avant d’être largement utilisé dans les années 1990 pour la mesure de teneur en eau dans les sols. Elle repose sur la mesure d’un temps de vol d’une impulsion électronique courte (environ 150 ps) le long d’une antenne qui constitue un guide d’onde électromagnétique dans le milieu poreux duquel on souhaite mesurer la teneur en eau. Cette mesure est réalisée à partir du réflectogramme tracé lors de la propagation de l’onde en repérant la réflexion correspondant à l’entrée dans le guide et celle correspondant à la fin du guide. Le temps de vol est l’intervalle de temps écoulé entre ces deux réflexions. L'article présente les résultats d'une campagne de qualification effectuée au laboratoire. Une campagne expérimentale a permis de tester l’effet de différentes grandeurs d’influence (température, longueur de sonde, hystérèse sorption / désorption) sur la mesure de la teneur en eau par sonde TDR. Cette étude valide le concept de mesure de teneur en eau volumétrique à long terme sur ouvrage neuf (sonde noyée dans le béton) ou ancien (sonde injectée en forage). 


Présentation du système d'instrumentation PEGASE de l'IFSTTAR (Plateforme Experte Générique pour Application Sans-fil Embarquées). Applications à du monitoring opérationnel

 

Vincent Le Cam *

 

* IFSTTAR, Centre de Nantes.

 

Dans le cadre de ses travaux de Recherche et Développement dans le domaine de l'instrumentation, le département MACS d'IFSTTAR a mis au point une carte d'instrumentation générique sans-fil permettant de prototyper ou de développer rapidement des applications de type SHM: le système PEGASE (Plateforme Experte Générique pour Application Sans-fil Embarquées). Les contraintes de coûts et la vulnérabilité des systèmes d'instrumentation filaires ont conduit le laboratoire à étudier les protocoles de communication sans-fil viables y compris pour des réseaux à bases de nombreux capteurs et/ou nécessitant de nombreux échanges de données. La généricité et l'intelligence du système sont apportées par l'intégration d'un micro Operating System (OS) Linux qui permet une programmation standard du système relativement indépendante de ses ressources matérielles. Outre cette abstraction, la présentation mettra l'accent sur les 2 avantages induits par l'OS embarqué : la réutilisatibilité d'une part et la possible auto-reconfiguration du système in-situ ce qui, dans le domaine du Génie Civil, peut avoir des conséquences intéressantes en terme d'exploitation. Le problème de la synchronisation et de ses conséquences est abordé (Exemple: analyse modale, vibratoire ou propagation). Une solution originale est proposée par le biais d'une technique GPS faisant de PEGASE un système synchrone UTC à quelques microsecondes. L'article propose de visiter le positionnement de PEGASE, les solutions technologiques que le système présente (dont les aspects récupération d'énergie) et balaie quelques exemples d'implémentations opérationnelles du système.

 

 

Méthodes de détection, aide à la décision

 

 

Un outil d’aide à la décision adapté à la surveillance de santé structurale : application au suivi des tours de refroidissement des centrales nucléaires.

 

Filipe Afonso*, Edwin Diday*,**

*Syrokko, Roissy CDG, France, afonso@syrokko.com

**Ceremade, Université Paris Dauphine, France, diday@ceremade.dauphine.fr

 

La surveillance de santé structurale des infrastructures et des ouvrages d’art nécessite de considérer dans leur globalité tous les phénomènes qui les impactent. Les flux de données recueillis tout au long de la vie des infrastructures sont volumineux, hétérogènes et multi-sources (acquis par inspections visuelles, capteurs multiples, photogrammétrie…). Les outils logiciels et méthodologiques SYROKKO prennent en compte cette complexité des mesures de surveillance en fusionnant l'ensemble des données recueillies dans une analyse globale afin d'en étudier les effets conjoints. Des outils de clusterisation permettent alors de synthétiser et de caractériser de manière automatique et sans a priori les phénomènes liés à l'endommagement de l'ouvrage. Il en résulte la mise en évidence des valeurs anormales / atypiques pour chaque mesure, la construction d'indicateurs de dégradation basés sur les mesures pertinentes, la classification des dégradations et le classement des ouvrages ou des portions d’ouvrages selon les degrés d’endommagement. Ces outils opèrent ainsi comme une aide à la décision pour le déclenchement des investigations complémentaires jusqu'à la mise en place d'un échéancier sur les priorités de maintenance. Ces nouvelles méthodes seront présentées à travers une application en renfort des ingénieurs experts en auscultation d'EDF-DTG pour un meilleur contrôle de la dégradation des tours de refroidissement des centrales nucléaires.

 

L’auscultation des barrages à EDF.

 

Jérôme Sausse *

 

* EDF-DRT

L’auscultation des barrages est une activité de surveillance très réglementée et très structurée. Elle fait appel à des compétences pluridisciplinaires telles que le Génie-Civil, la topographie, la métrologie, le traitement statistique de données, voire l’électronique.

Pratiquée à EDF par les services spécialisés de la DTG (Direction Technique Générale) sur la totalité des grands barrages depuis plus d’un demi-siècle, l’auscultation a connu des évolutions technologiques principalement liées aux capteurs d’auscultation et aux outils de traitement de la donnée.

En refaisant un tour d’horizon entre les premières mesures topographiques, le développement des télémesures dans les années 80 jusqu’au développement de matériels récents tels que l’usage de GPS ou autres capteurs à fibre optique, il pourra être mis en exergue les efforts de la professions en matière de capteurs d’auscultation pour maintenir des exigences fortes liées au métier (robustesse, fidélité, précision,…) tout en sachant s’adapter aux nouveaux enjeux et besoin des maîtres d’ouvrages. De même, un balayage des différents modèles de traitement des données (des approches physico-statistiques historiques aux développements en cours tels que les réseaux de neurones,…) permettra d’apprécier la performance des modèles, leur niveau d’utilisation et les stratégies d’évolutions adoptées à EDF-DTG

 

Fusion de données pour la surveillance des tours de refroidissement des centrales nucléaires; influence des conditions environnementales sur les mesures de corrosion : deux applications du logiciel d’aide à la décision SYROKKO

 

Filipe Afonso*, Carole Toque*, Raja Haddad*,**, Edwin Diday*,***

*Syrokko, Roissy CDG, France, afonso@syrokko.com, toque@syrokko.com, haddad@syrokko.com

**Lamsade et ***Ceremade, Université Paris Dauphine, France, diday@ceremade.dauphine.fr

 

Deux exemples d’application sur la surveillance de santé structurale sont présentés. Ils utilisent tous les deux le logiciel SYROKKO d’analyse de données fusionnées dans un objectif d’aide à la décision.

La première application présente l’outil en renfort des ingénieurs experts en auscultation d'EDF-DTG pour un meilleur contrôle de la dégradation des tours de refroidissement des centrales nucléaires. Quatre types de tables où des unités différentes sont décrites par des mesures différentes décrivent l’état de la dégradation des tours : les écarts géométriques (obtenus par photogrammétrie), les fissures, la corrosion et les nivellements. Le logiciel permet de décrire les tours en fusionnant l’ensemble de ces tables et en les visualisant dans un tableur original unique (symbolique). Ce dernier fait ressortir les tours les plus dégradées, les caractéristiques de chaque tour, les valeurs de dégradation anormales, surprenantes, et inquiétantes. Il permet aussi de calculer les corrélations entre les différentes variables de dégradation. Un indicateur basé sur un nombre réduit de variables est alors proposé afin de classer les tours selon leurs niveaux d’endommagement. Ce travail a été réalisé en collaboration avec l’équipe GT-1 du projet nationale S3 (Surveillance de Santé Structurale) et l’équipe EDF-DTG.

La deuxième application présente une étude de l'influence des conditions environnementales de température et d’humidité sur les corrosions mesurées sur des prismes en béton armé. Pour cette étude, les mesures (potentiel libre, densité de courant de corrosion, résistance de l’enrobage, résistance de polarisation) sont issues d’expériences réalisées sur différents prismes de référence (sain) et vieillis  selon plusieurs agressions responsables de la corrosion (chlorure au  gâchage, chlorure par immersion/séchage et carbonatation). L’analyse fournit des règles permettant de différencier les agressions. Elle fournit aussi des règles permettant de discerner les ambiances les plus favorables au développement de la corrosion. Enfin, elle donne des indices de confiance des résultats obtenus. Ce travail a été réalisé en collaboration avec l’équipe SOA de l'IFSTTAR dans le cadre du projet ANR APPLET



Comité d’organisation : Y. Lecieux, D. Leduc et F. Schoefs (GeM – Université de Nantes), A. Tabellout (ECND-PdL)