Thèse de doctorat en science Mme ZERGUINI SAKINA

MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE
SCIENTIFIQUE
UNIVERSITE DE CONSTANTINE
Thèse de doctorat en science
Présentée au département d'électrotechnique
Pour obtenir le titre de
Docteur en Science en Electrotechnique
Par
Mme ZERGUINI SAKINA
Elaboration de modèles électromagnétiques caractérisant le
contrôle non destructif par courant de Foucault
Composition du jury :
Mr. Md.El Hadi LATRECHE
Prof. université de Constantine
Rapporteur
Mr. Aïssa BOUZID
Prof. université de Constantine
Examinateur
Mr. Youcef ZEBOUDJ
Prof. université de Bejaia
Examinateur
Mr. Md. MEKIDECHE
Prof. université de Jijel
Examinateur
Mr. Rabia MEHASNI
MCA université de Constantine
Examinateur

Tout d’abord, je tiens à remercier Dieu le tout puissant de
m'avoir guidé dans la réalisation de ce travail
Mes sincères remerciements vont à mon encadreur Monsieur Latreche
Mohamed el Hadi Professeur à l’université Mentouri-Constantine pour avoir
accepter de suivre mon travail au cours de l'élaboration de cette thèse et pour sa
patience sa gentillesse tout au long de la réalisation de ce travail.
J’adresse mes vifs remerciements à Monsieur Bouzid aissa Professeur à
l’université Mentouri-Constantine pour l’honneur qu’il me fait en acceptant de
présider le jury.
Mes remerciements vont également à tous les membres du jury pour avoir
accepter de participer au jury, en l’occurrence :
Monsieur Mekideche Mohamed Rachid Professeur à l’université de Jijel ;
Monsieur Zeboudj Youcef Professeur à l’université de Bejaïa;
Monsieur Mehasni Rabia Maître de conférences à l’université Mentouri-
Constantine.
Je tiens aussi à remercier Monsieur Maouche Bachir Maître de conférences à
l’université de Bejaïa pour ses précieux conseils et son engagement.
J’exprime ma profonde reconnaissance à Mon Mari, mes parents, ma belle mère, mes
frères, mes sœurs et mes belles sœurs ainsi que toute ma famille pour leurs
encouragements et prières qui m’ont permis de finaliser ce travail.
Enfin, j'exprime ma gratitude à tous ceux qui ont contribué d’une manière ou d’une
autre à l’élaboration de ce travail.

Sommaire

Sommaire
Notations ......................................................................................................................1
CHAPITRE I
Synthèse bibliographique du contrôle non destructif par courants de Foucault
I.1 Introduction ..........................................................................................................8
I.2 Champ d'application ............................................................................................8
I.2.1 Le contrôle en cours de fabrication ..............................................................9
I.2.2 Le contrôle en recette.....................................................................................9
I.2.3 Le contrôle en service ....................................................................................9
I.3 Techniques du CND ..............................................................................................9
I.4 Schéma synoptique du CND .............................................................................. 11
I.5 CND par courant de Foucault ............................................................................ 11
I.5.1 Principe physique [1] [3] ............................................................................. 11
I.5.2 Domaine d'application du CND par courant de Foucault......................... 12
I.6 Dispositif du CND-CF .......................................................................................... 13
I.6.1 Source d'alimentation.................................................................................. 13
I.6.2 les capteurs ................................................................................................... 14
I.6.2.a Type de capteur suivant la structure ................................................. 14
I.6.2.b Type de capteur suivant la forme ...................................................... 15
I.6.2.c Type de capteur selon sa fonction ...................................................... 15
I.6.2.d Type de capteur suivant le mode de contrôle .................................. 15
I.6.3 Structure contrôlée ...................................................................................... 16
I.6.3.a Conductivité électrique ....................................................................... 16
I.6.3.b Perméabilité magnétique ................................................................... 16
I.6.3.c Effet de peau .......................................................................................... 17

I.6.3.d Distance sonde /cible (lift-off) ........................................................... 18
I.6.3.e Défauts ................................................................................................... 18
I.7 Grandeurs mesurées .......................................................................................... 19
I.7.1 L'impédance .................................................................................................. 19
I.7.2 La tension induite ......................................................................................... 21
I.8 Conclusion ........................................................................................................... 21
CHAPITRE II
Modélisation des phénomènes électromagnétiques
II.1 Introduction....................................................................................................... 18
II.2. Equations de base ............................................................................................ 18
II.2.1 Equations de Maxwell ............................................................................... 18
II.2.2 Hypothèses simplificatrices ..................................................................... 21
II.2.3 Formulation en terme de potentiel vecteur ........................................... 21
II.3. Méthodes de résolution .................................................................................. 23
II.3.1. Méthodes analytiques .............................................................................. 23
II.3.2. Méthodes numériques .............................................................................. 24
II.3.3. Méthodes semi analytiques ..................................................................... 24
II.3.3.1 Principe général .................................................................................. 25
II.3.3.2 Formulation intégrale des équations ............................................... 26
II.4.Organigramme de la méthode des circuits couplés ..................................... 30
II.5 Conclusion .......................................................................................................... 30
CHAPITRE III
Simulation des dispositifs de CND-CF avec capteurs à fonction séparée
III.1 Introduction ..................................................................................................... 36
III.2. Le calcul d'impédance à partir de l'équation intégrale générale ............ 36
III.2.1 Discrétisation de l'équation du capteur à vide ..................................... 37