Stage - géométrie algorithmique : positionnement d'un capteur souple sur une pièce complexe h/f

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Contexte applicatif

Le CEA List, basé à Saclay, développe la plateforme logicielle CIVA dédiée à la simulation des procédés de contrôle non destructif pour aider l’interprétation des acquisitions et assister la conceptualisation de procédés innovants. En particulier, l’inspection par courants de Foucault (CF) est sensible à la description de la source électromagnétique (bobines) et à son positionnement sur la pièce conductrice inspectée. Un écart d’altitude de quelques microns ou d’orientation d’un dixième de degré d’une position à l’autre d’un scan peut significativement dégrader le signal simulé. La maitrise du procédé d’atterrissage constitue donc un enjeu majeur sur les configurations industrielles critiques, notamment dans les domaines de l’aéronautique et du nucléaire. Outre la performance de calcul en temps et précision, l’évaluation des hypothèses de travail simplifiées sur lesquelles reposent l’algorithmie d’atterrissage - les propriétés mécaniques de chaque sonde n’étant pas connues - peut mener à différentes options de paramétrisation avancées pour un utilisateur expert: forme d’un porte-capteur rigide, centre de gravité en cas de bascule, angle maximum de bascule toléré, etc. La finalité de ce travail de stage est de développer de nouveaux algorithmes d’atterrissage de sondes souples composées de plusieurs micro-bobinages déformables.

Travaux attendus

Le travail du stagiaire commencera par la prise en compte du capteur rigide, avant de l’étendre au cas du capteur souple. Le capteur sera modélisé comme une boîte rectangulaire. La pièce sera une géométrie quelconque (convexe, concave, pouvant présenter des singularités), modélisée sous forme de CAO ou de maillage d’ordre élevé. Dans ces deux parties, un soin particulier sera demandé quant à la précision des calculs.

1. Positionnement du capteur rigide

Développement d'algorithmes de positionnement et de détection de collision pour déterminer les positions d'équilibre stable du capteur lorsqu'il est considéré comme rigide.
Calcul d’intersection pour le cas du «mode piston» (translation simple) puis prise en compte de la rotation du capteur et détermination des positions d'appui stable en contact glissant.


2. Positionnement du capteur souple

Prise en compte de la flexibilité du capteur, contrainte par un rayon de courbure minimal R.
Mise en œuvre d’un lissage géométrique de la pièce pour construire la surface d’atterrissage du capteur souple. Cette surface devra envelopper la pièce tout en maintenant un rayon de courbure minimal R.
Positionnement du capteur souple en calculant l’intersectant avec cette surface lissée, en veillant à prendre en compte la dilation du capteur.


Informations pratiques

Le poste est localisé au CEA de Saclay, au sein du département d’instrumentation numérique (DIN) de l’institut List. En sus de la gratification mensuelle, le stagiaire pourra bénéficier des facilités de transport et de restauration du CEA.