Contribution to the study of eddy current NDT of heterogeneous weakly conductive materials by the use of finite element

Le travail de cette thèse consiste en l’investigation de techniques de caractérisation et de contrôle électromagnétique de pièces en matériaux composites, en particulier les composites unidirectionnels à fibres de carbone (CFRP : Carbon Fibers Reinforced Polymer). Deux modèles sont alors développés. Le premier modèle qui est destiné à la caractérisation de la conductivité électrique transverse du CFRP est basé sur la percolation par réseau de résistances. Les grandeurs physiques de ce réseau sont établies à partir d’approches stochastiques (chaînes de Markov). Outre la prédiction de la conductivité électrique transverse du composite, le modèle permet d’appréhender les principaux paramètres qui influencent la conductivité. Le deuxième modèle traite du contrôle non destructif par courants de Foucault de ces matériaux en adoptant une approche de résolutions parallèle des problèmes micro et macro par la méthode dite d’éléments finis hétérogènes multi échelles (FE-HMM).Ce modèle est relativement plus précis que l’approche classique qui se base sur les techniques d’homogénéisation, ce qui permet notamment de caractériser des défauts microscopiques.The work of this thesis consists in the investigation of characterization techniques and electromagnetic testing of composite materials, particularly the unidirectional CFRP ones (Carbon Fibers Reinforced Polymer). Two models are then developed. The first model that is intended for the characterization of the transverse electric conductivity of CFRP is based on percolation through resistor network. The physical parameters of the network make use of stochastic approaches (Markov chains). Besides predicting the transverse electrical conductivity of the material, the model allows us to understand the main parameters that influence the conductivity. The second model deals with the eddy current non-destructive testing of these materials by adopting an approach of parallel resolutions of micro and macro problems using the finite element heterogeneous multiscale method (FE-HMM). This model is relatively more accurate than the classical approach based on the homogenization techniques, and notably allows to characterize microscopic defect