Identification des modes de Lamb sur un réseau de capteurs en vue d’une approche tomographique multimodale de Contrôle- Santé-Intégré

L’identification précise et la séparation des modes guidés propagatifs est une étape cruciale pour le développement des approches tomographiques multimodales de Contrôle-Santé-Intégré (CSI) pour les structures élancées à parois minces. Les méthodes classiques basées sur la transformée de Fourier multidimensionnelle sont particulièrement rapides et efficaces pour analyser des signaux spatio- temporels prélevés au cours de la direction de propagation des ondes, à des points spatiaux distribués uniformément sur une ligne. Toutefois, cette démarche directe n’est pas applicable lorsqu’il s’agit d’un réseau de capteurs répartis autour d’une zone à surveiller, comme c’est le cas pour le CSI. Ce travail propose d’étudier les performances des transformations temps- fréquence et l’utilisation d’une Transformée de Fourier Discrète Non-Uniforme (NUDFT) pour l’extraction des propriétés multimodales et dispersives des ondes guidées, à partir d’un jeu de données obtenu par un échantillonnage spatial non- uniforme. Sous l’hypothèse de propagation d’ondes sphériques et un milieu infini, le signal capté à une position donnée est projeté sur la direction de propagation principale, autorisant le suivi de l’évolution spatio-temporelle du paquet d’onde. L’étude est menée sur des signaux simulés par modélisation analytique et numérique (éléments finis) de la propagation des ondes dans une plaque homogène et isotrope. Une validation expérimentale est ensuite effectuée sur une plaque d’aluminium avec une excitation impulsionnelle large bande. Deux réseaux de capteurs, linéaire et circulaire autour de la source, simulent l’ensemble de points en réception. Cela permet d’identifier et séparer les modes multiples dans la plaque, à l’aide de la répartition non-uniforme ou arbitraire d’un réseau de capteurs . Dans ce cas, les méthodes d’analyses temps-fréquence permettent de compléter l’extraction des propriétés dispersives des ondes guidées, mais nécessitent des ressources de calcul importantes en raison des diverses opérations liées la résolution du problème inverse.