Apport des méthodes analytiques à l'identification de paramètres et à la conduction inverse en thermique
Institution:
Vandoeuvre-les-Nancy, INPLDisciplines:
Directors:
Abstract EN:
The identifiability conditions of the active parameters (Biot numbers and thermal diffusivity) of the heat pulse (flash) method are studied and the errors in their estimation are calculated. The same flash method allows to reach some thermophysical properties of a deposit that has been laid upon a known substrate and a new identification method, based on the experimental Laplace transforms of the thermal contrast, is developed. Non destructive evaluation of laminated-composite plates, that present internal delaminations, is then started : this thermal method is based on the study, in front or rear side, of the influence of an internal defect on heat diffusion in the plate, after a heat pulse excitation on its front side. A method of estimation of the thickness, depth and extent, of the delamination is then presented. It uses the notion of a locally normalized thermal contrast and is implemented on transient two-dimensional temperature fields that have been recorded using an infrared scanner (similar use of experimental Laplace transforms). A semi-analytical method of steady two-dimensional inverse heat conduction is then applied to the experimental estimation of the variation of the heat transfer coefficient with the angle, in transverse forced convection on a cylinder
Abstract FR:
Les conditions d'identifiabilité des paramètres actifs (nombres de Biot des pertes et diffusivité thermique) de la méthode flash sont étudiées ainsi que le chiffrage des erreurs sur leurs estimations. La même méthode flash permet également d'accéder à certaines propriétés thermophysiques d'un dépôt solidaire d'un substrat connu et une nouvelle méthode d'identification, basée sur les transformées expérimentales du contraste thermique, est développée. Le contrôle non-destructif de plaques de composites stratifiés, présentant des délaminages, est ensuite abordé : la méthode thermique est basée sur l'étude, en face avant ou arrière, de l'incidence d'un défaut interne sur la diffusion de la chaleur dans le solide, suite à une excitation flash en face avant. Une méthode d'estimation de l'épaisseur, de la profondeur et de l'extension du délaminage est ensuite présentée. Elle utilise la notion de contraste thermique normalisé localement et est appliquée à des champs de température bidimensionnels transitoires, acquis à l'aide d'une caméra infrarouge (emploi également des transformées expérimentales de Laplace). Une méthode semi analytique de conduction inverse bidimensionnelle permanente est ensuite appliquée à l'estimation expérimentale de l'évolution angulaire du coefficient de transfert sur un cylindre en convection forcée transverse