INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Chacun des procédés selon l’invention permet de définir des consignes de couple afin de fournir la puissance et l’accélération demandées par le conducteur au cours du fonctionnement du véhicule sur le trajet donné ou prévu, tout en minimisant le niveau de pollution, la consommation énergétique et/ou l’état de santé du véhicule. De plus, grâce au calcul et à la détermination des premier et second termes de correction, qui sont réinjectés en entrée des premières étapes de calcul via une boucle de rétroaction, chacun des procédés permet de simuler le comportement du modèle à chaque instant d’échantillonnage et de le comparer en temps réel au comportement du système physique considéré (le véhicule et sa chaîne de traction). Chaque procédé utilise les équations d’état directes du modèle PMP dans des étapes permettant de déterminer les premier et second termes de correction, dans une stratégie d’« observateur » intégré. Ceci permet d’adapter les paramètres du modèle et de les faire correspondre davantage au système physique réel (le véhicule et sa chaîne de traction). Une telle stratégie de commande optimale par boucle fermée (et rétroaction) est donc auto-adaptative, au sens où les paramètres du modèle sont ajustés à chaque instant d’échantillonnage en fonction du comportement du système physique, ce qui rend chaque procédé selon l’invention plus précis et/ou plus stable du point de vue de la stratégie de commande d’optimisation, par rapport aux procédés de l’art antérieur.
De préférence, les étapes de calcul, pour chacune des consignes, de la valeur du gradient d’état et de la valeur du critère, les étapes d’intégration temporelle, et les étapes de comparaison sont toutes mises en œuvre dans chacun des procédés selon l’invention. Autrement dit, dans chacun des procédés selon l’invention, les premier et second termes de correction sont de préférence déterminés et fournis en entrée des premières étapes de calcul.
De préférence, le premier terme de correction, respectivement le second terme de correction, est utilisé dans l’étape de calcul via une relation mathématique d’addition ou de multiplication avec les équations d’état, respectivement avec l’équation de critère.
La montre un autre exemple de caractérisation de la plaque imagée sur la . Sur la , on a encadré les défauts critique de type 1 et les défauts critiques de type 2. On dénombre 21 défauts critiques de type 1 et 37 défauts critiques de type 2.
On a effectué des essais comparatifs sur un échantillon A et un échantillon B en alliage d’aluminium. Chaque échantillon a été caractérisé plusieurs fois par ultrasons et par DPI selon 6 profondeurs différentes. Pour chaque échantillon, on a déterminé l’écart type des mesures.
La est une représentation de type graphique des intervalles (intervalplot) des mesures effectuées pour l’échantillon A et l’échantillon B par DPI. Sur chaque figure, l’axe des ordonnées correspond au nombre maximal de défauts identifiés sur une surface de 1 pouce par 1 pouce. On a également représenté un intervalle de confiance à 95%. La est une représentation analogue en considérant les mesures effectuées par ultrasons. On observe que les mesures sont moins dispersées en utilisant la méthode de contrôle par ultrasons. Sur chaque plaque, le nombre de défauts détectés par contrôle ultrasons est supérieur au nombre de défauts détectés par DPI. Cela provient du fait que la méthode de contrôle par ultrasons adresse un volume s’étendant de part et d’autre de la profondeur de focalisation. Et cela contrairement à la méthode DPI, qui est une méthode adressant une surface.
L’invention pourra être mise en œuvre pour le contrôle de pièces métalliques, en particulier des plaques, afin de vérifier leur conformité à l’égard de spécifications d’acceptabilité. Outre une mise en œuvre rapide, et non invasive, l’invention permet d’établir des catégories de défauts, par exemple les défauts critiques de type 1 et les défauts critiques de type 2, ce que ne permet pas la méthode DPI de l’art antérieur.
Optimisation du placement d’un ensemble de capteurs de détection d’anomalie(s) dans une structure par tomographie à ondes guidées La présente invention concerne un procédé d’optimisation du placement d’un ensemble de capteurs de détection d’anomalie(s) dans une structure par tomographie à ondes guidées.
L’invention concerne également un programme d’ordinateur comportant des instructions logicielles qui, lorsqu’elles sont exécutées par un ordinateur, mettent en œuvre un tel procédé d’optimisation du placement d’un ensemble de capteurs de détection d’anomalie(s) dans une structure par tomographie à ondes guidées.
L’invention concerne également un dispositif électronique d’optimisation du placement d’un ensemble de capteurs de détection d’anomalie(s) dans une structure par tomographie à ondes guidées.
La présente invention concerne le domaine du contrôle de santé de structure ou SHM (de l’anglais Structural Health Monitoring ) visant à détecter et à caractériser, de manière planifiée ou de manière périodique, des dommages (i.e. anomalies) de structures/infrastructures, ainsi que celui du contrôle non destructif (CND) par mesure sur demande. De telles anomalies de structure correspondent à des modifications des propriétés physiques et/ou géométriques de la structure considérée propre à en affecter les performances et/ou la fiabilité.
Un tel contrôle de santé de structures, ou un tel contrôle non destructif (CND), sont mis en œuvre par instrumentation desdites structures à contrôler, respectivement à l’aide de capteurs intégrés ou amovibles, par exemple des capteurs piézoélectriques propres à émettre et recevoir des ondes élastiques guidées (OG) ultrasonores, et ce de manière permanente pour contrôler leur état de santé au cours du temps ou à un instant donné.
L’utilisation de capteurs sur ou au sein de structures/infrastructures pour surveiller leur état permet notamment de garantir la sécurité des structures porteuses correspondant à des composants mécaniques fin et/ou long, tels que des pâles d’éoliennes, les fuselages ou composants de moteurs d'avion, des tuyaux métalliques ou composite, des câbles de tension, les câbles de suspension de pont, des rails de train, ou toute autre structure à surveiller du secteur « Oil & Gas », nucléaire, aéronautique, etc..
En particulier, les ondes ultrasonores élastiques guidées, émises par de tels capteurs, permettent de détecter les défauts structurels menant à des discontinuités ou à des variations de géométrie, tels que des fissures, des délaminages dans des fuselages composites, de la corrosion menant notamment à une perte d’épaisseur dans des métaux, et/ou l’érosion etc., et ce à un stade précoce et ainsi de les surveiller pendant des décennies.
A titre d’alternative aux approches classiques par état de référence, c’est-à-dire une mesure de référence en l’absence de défaut puis en comparant l’état courant à l’état de référence, notamment par soustraction, corrélation, etc. tout en supposant que la seule différence entre états de référence et courant ne peut être attribuée qu’à la présence d’un défaut, mais que tous les autres paramètres d’utilisation, hormis au mieux un seul paramètre d’effet rapide tel que la température, sont égaux entre ces deux états de référence et courant, des procédés de reconstruction par imagerie, notamment de type tomographie par ondes élastiques guidées (OG) permettent actuellement de reconstruire, via un algorithme d’inversion itératif, à partir des résultats fournis par lesdits capteurs, une cartographie de l’épaisseur de la structure et donc d’imager de potentiels endommagements/défauts.
La tomographie par ondes élastiques guidées (OG) repose notamment sur des modèles de propagation d’onde, par exemple, la tomographie par rayonnement, la tomographie en temps de vol, telle notamment décrite par J. C. P McKeon et M. K. Hinders dans l’article intitulé « Parallel projection and crosshole Lamb contact scanning tomography » de 1999 et la tomographie par diffraction, telle notamment décrite par F. Simonetti et H. Huang dans l’article intitulé « From beamforming to diffraction tomography » de 2008.
De plus, grâce à des méthodes d’autocalibration notamment décrites par T. Druet dans l’article intitulé « Autocalibration method for guided wave tomography with undersampled data » de 2019, la tomographie a le potentiel d’être plus robuste que les approches par état de référence puisque la reconstruction des défauts est faite uniquement à partir de l’état courant (i.e. signaux mesurés sur une structure présentant déjà un potentiel défaut).
illustre une description fonctionnelle d’un exemple d’un procédé de correction d’une donnée produite par un dispositif d’asservissement d’un système de commande d’un actionneur tel que celui décrit par la ;
illustre un premier apport remarquable procuré par la mise en œuvre de l’invention en lien avec la production d’une commande d’actionneur de tangage par un système de commande conforme à la ;
illustre un deuxième apport procuré par la mise en œuvre de l’invention en lien avec une telle commande d’actionneur de tangage produite par un système de commande conforme à la ;
illustre le remarquable apport procuré par la mise en œuvre de l’invention en lien avec une commande d’actionneur de roulis produite par un système de commande également conforme à ladite .
Décrivons préférentiellement mais non limitativement l’invention au travers d’un exemple d’application au domaine du contrôle de vol d’un aéronef ou d’un aérodyne agencé pour offrir une capacité de décollage et d'atterrissage sensiblement verticaux. A titre d'exemples non limitatifs, un tel dispositif de propulsion peut consister en un drone, un quadricoptère ou octocoptère. Le document EP 3495262 A1 décrit un exemple d’un tel dispositif de propulsion. L'invention ne saurait toutefois être limitée à ces seuls exemples d'application et pourrait être, en lieu et place, employée en lien avec tout type de dispositif de propulsion d’une charge, d’un pilote ou d’un passager.
Selon l’invention, un tel aéronef à décollage/atterrissage vertical est mû par une pluralité de groupes de poussée. Il se distingue de celui tiré du document EP3495262A1 en ce que les commandes d’actionnement respectives desdits groupes de poussée sont produites par un système de commande à redondance multiple.
Comme l’indique la , un tel aéronef 10 permettant l’élévation d’une charge véhiculée par ce dernier selon l’enseignement technique tiré du document EP 3495262 A1, consiste en un quadricoptère comportant des moyens supports 14 de propulseurs, lesdits moyens supports 14 se présentant sous la forme de quatre bras décrivant un ‘X’ au-dessus d’une plate-forme 11 sensiblement plane. Chaque bras supporte un système de poussée TSa, TSb, TSc, TSd comportant chacun un groupe de poussée 12a, 12b, 12c, 12d composé d’un propulseur thermique sous la forme d’un turboréacteur. Pour élever une charge, non représentée sur la , véhiculée par la plate-forme 11, les quatre groupes de poussée 12a, 12b, 12c, 12d délivrent respectivement des vecteurs de poussée AL12a, AL12b, AL12c, AL12d, sensiblement normaux à la plate-forme 11. Pour atterrir sans endommager les tuyères ou sorties d’éjection de fluide des turboréacteurs des groupes de poussée 12a à 12d, les bras des moyens supports 14 des systèmes de poussée TSa, TSb, TSc et TSd coopèrent, au niveau de leur parties distales respectives, avec des moyens saillants ou pieds avantageusement télescopiques 17. Un système de commande 30, sous la forme de moyens de traitement électroniques, délivre des commandes de poussée aux systèmes de poussée TSa, TSb, TSc, TSd, par exemple sous la forme de signaux MIP (acronyme de modulation d'impulsions en position ou PPM acronyme anglo-saxon de pulse-position modulation) selon une technique de modulation connue pour transmettre sur une liaison « point-à-point » un symbole d’une pluralité de bits en une seule impulsion codée parmi un alphabet de 2 M transitions possibles dans le temps ou tout autre format approprié. Les sorties de fluides des propulseurs des systèmes de poussée sont positionnées au-dessus ou en-dessous, sensiblement au niveau du centre de gravité CG10 du dispositif 10 selon la configuration et l’agencement des moyens supports 14. Pour modifier et stabiliser l’assiette de la plate-forme 11, chaque système de poussée TSa à TSd comporte des moyens de correction 19a, 19b, 19c, 19d des vecteurs de poussée AL12a, AL12b, AL12c, AL12d délivrés respectivement par les turboréacteurs des groupes de poussée 12a à 12d.
En variante, les systèmes de poussée TSa à TSd de l’aéronef 10 pourraient consister chacun en une hélice mue en rotation par un moteur électrique et/ou thermique pour délivrer une poussée équivalente à celle décrite par un système de poussée à base d’un turboréacteur comme décrit en lien avec les figures 1 et 1A. Quels que soient les modes de réalisation d’un système de poussée d’un dispositif de propulsion, un système de commande électronique 30 pilote les puissances respectives des systèmes de poussée TSa à TSd à partir de mesures délivrées par une centrale inertielle 40 avantageusement positionnée à proximité du centre de gravité CG10 de l’aéronef 10 et de consignes de pilotage délivrées par une unité de consigne 20 en communication CL, filaire ou radio, avec le système de commande 30. Ce dernier traduit ainsi les directives du pilote, via l’unité de consigne 20, en commande d’actionneurs (propulseurs, déflecteurs) pour réguler les poussées respectivement délivrées par les systèmes de poussée TSa à TSd provoquant la trajectoire de l’aéronef 10 requise par ledit pilote au regard de l’attitude et de la position dudit aéronef estimées par l’unité de mesure 40.
La décrit un tel aéronef 10 à la lumière d’un référentiel déterminé par trois axes x, y, z respectivement inscrits dans le plan de la plate-forme 11 pour les axes x et y et normal à cette dernière pour l’axe z. Les trois axes x, y et z sont sécants en le centre de gravité CG10 de l’aéronef 10. L’axe x s’étend de la poupe à la proue de l’aéronef et l’axe y s’étend de tribord à bâbord. L’axe z décrit une verticale, du lointain vers le sol, lorsque la plate-forme est horizontale. Un tel aéronef 10 peut se mouvoir dans les airs selon des rotations R, P, Y provoquées respectivement autour desdits axes x, y et z par le système de commande 30 régulant à dessein les poussées respectives délivrées par les groupes de poussée TSa à TSd. Ainsi, une élévation verticale de l’aéronef 10 est provoquée par une augmentation conjointe et identique des poussées délivrées par les quatre groupes de poussée TSa à TSd, augmentation suffisante pour créer une force de portance supérieure au poids de l’aéronef 10. Réciproquement, un déplacement vertical de haut en bas de l’aéronef s’obtient par une réduction conjointe et identique des poussées délivrées par les quatre groupes de poussée TSa à TSd pour créer une force de portance inférieure au poids de l’aéronef 10.
Pour provoquer un déplacement vers l’avant (proue) ou l’arrière (poupe) de l’aéronef 10, le système de commande 30 induit une différence de poussée entre les couples de groupes de poussée respectivement formés par les groupes de poussée TSa et TSd pour l’un et par les groupes de poussée TSb et TSc pour l’autre. Ainsi, une rotation P, également connue sous l’appellation « tangage » ou « pitch » selon une terminologie anglo-saxonne, autour de l’axe y est provoquée. Une élévation relative et conjuguée du couple {TSa, TSd} au regard du couple {TSb, TSc}provoquée par un différentiel positif de poussée induit un déplacement vers l’avant de l’aéronef. La réciproque induit un déplacement de l’aéronef 10 vers l’arrière.
Pour provoquer un déplacement sur bâbord ou sur tribord, le système de commande 30 induit une différence de poussée entre les couples de groupes de poussée respectivement formés par les groupes de poussée TSa et TSc pour l’un et par les groupes de poussée TSd et TSb pour l’autre. Ainsi, une rotation R, également connue sous l’appellation « roulis » ou « roll » selon une terminologie anglo-saxonne, autour de l’axe x est provoquée. Une élévation relative et conjuguée du couple {TSa, TSc} au regard du couple {TSb, TSd} provoquée par un différentiel positif de poussée induit un déplacement sur bâbord de l’aéronef 10. La réciproque induit un déplacement de l’aéronef 10 sur tribord.
Le système de commande 30 peut également provoquer une rotation Y, également connue sous l’appellation « lacet » ou « yaw » selon une terminologie anglo-saxonne, de l’aéronef autour de l’axe z. Pour cela, le système de commande 30 induit un pincement asymétrique des guides déflecteurs de chaque groupe de poussée TSa à TSd, d’au moins un couple {TSa, TSb} ou {TSc, TSd} de groupes de poussée. En lien avec la , un tel pincement asymétrique des guides déflecteurs 19a1, 19a-5 du groupe de poussée TSa produit trois composantes de la poussée résultante dudit groupe de poussée qui n’est plus strictement parallèle à la direction d’éjection du fluide du turboréacteur 12a-e et donc normale à la plate-forme mais qui devient oblique au regard de cette dernière sous l’effet conjugué de l’une des composantes AL12a demeurant parallèle à la direction d’éjection du fluide par le turboréacteur 12a-e et de la composante prépondérante parmi les composantes AL12a’ ou AL12a’’ sensiblement normales à ce dernier. Selon que la composante AL12a’ soit supérieure ou inférieure à la composante AL12a’’, une rotation Y autour de l’axe y est provoquée dans un sens horaire ou anti-horaire.
Afin qu’aucune élévation ou perte d’altitude ne soit induise lors d’un lacet, roulis ou tangage, le système de commande 30 provoque une augmentation égale à la diminution des poussées conjuguées délivrées par le ou les couples de groupes de poussée concernés par de tels pincements asymétriques de leurs guides déflecteurs de sorte que la force de portance globale délivrée par l’ensemble des groupes de poussée soit constante.
Pour traduire les instructions du pilote, comme l’indique la , une unité de consigne 20 peut consister en une interface homme-machine d’entrée comportant des périphériques d’entrée sous la forme d’une paire de manettes ou de leviers 21 et 22, également appelés joysticks selon une terminologie anglo-saxonne. L’invention ne saurait être limitée par ce seul choix de périphériques d’entrée, ces derniers pouvant comprendre en outre ou en variante une pluralité de boutons, une surface tactile ou tout autre moyen équivalent et adapté.
A titre d’exemple selon les figures 3 et 3A (cette dernière décrivant une vue de dessus des joysticks 21 et 22), le joystick 21 permet de détecter quatre déplacements D21-1, D21-2, D21-3, D21-4 de la partie distale 21d du levier 21 au regard de son support 21b : un déplacement D21-1 peut traduire une consigne du pilote visant à augmenter la poussée globale de l’aéronef et provoquer un accroissement d’altitude ; à l’opposé du déplacement D21-1, un déplacement D21-2 peut traduire une consigne du pilote de réduction de la poussée globale de l’aéronef et provoquer une perte d’altitude ; un déplacement D21-3 peut traduire une consigne du pilote de pivotement de l’aéronef 10 dans le sens anti-horaire autour de l’axe z selon la ; à l’opposé du déplacement D21-3, un déplacement D21-4 peut traduire une consigne du pilote de pivotement de l’aéronef 10 dans le sens horaire autour de l’axe z selon la .
La , la et la sont chacune une vue en perspective illustrant l’unité d’inspection 513 (unité de capture d’image de rotor) dans l’appareil d’inspection 500 selon le mode de réalisation.
La illustre un état de montage de l’unité d’inspection 513 (unité de capture d’image de rotor). La illustre un état de démontage d’une partie de l’unité d’inspection 513 (unité de capture d’image de rotor). En outre, la illustre un état d’ouverture d’une partie de l’unité d’inspection 513 (unité de capture d’image de rotor) (ici, un état de retrait d’une partie d’un premier élément de cadre 630a) pour explication.
[D-1] Cadre 630
Comme le montrent les à 6C, l’unité d’inspection 513 comporte un cadre 630 recevant le dispositif de capture d’image 631 en plus du dispositif de capture d’image 631 qui est le dispositif de capture d’image de rotor (voir la ).
Dans l’unité d’inspection 513, comme le montre la , le cadre 630 est en forme d’arc le long de l’entrefer AG de forme cylindrique (voir la ). Dans ce mode de réalisation, dans le cadre 630, au moins une surface est formée en utilisant de la résine. Par exemple, la totalité du cadre 630 est formée en utilisant du nylon 12. En plus de cela, le cadre 630 peut être formé en recouvrant une surface d’un matériau de base constitué d’un matériau métallique avec la résine, par exemple. De la même façon, les unités d’inspection 511, 512, 514 à 517 en plus de l’unité d’inspection 513 comportent également chacune un cadre en forme d’arc, et le cadre est formé en utilisant la résine.
Le cadre 630 comporte le premier élément de cadre 630a et un second élément de cadre 630b, et le premier élément de cadre 630a et le second élément de cadre 630b sont, par exemple, raccordés l’un à l’autre, comme le montre la . Il convient de noter que, de la même façon, les unités d’inspection 511, 512, 514 à 517 en plus de l’unité d’inspection 513 comportent également chacune le cadre en forme d’arc.
Comme le montre la , une crémaillère 801 est formée dans la portion intérieure du premier élément de cadre 630a constituant le cadre 630. La crémaillère 801 est configurée pour agencer une pluralité de dents d’engrenage côte à côte le long de la forme d’arc du cadre 630.
[D-2] Dispositif de capture d’image 631
Dans l’unité d’inspection 513, le dispositif de capture d’image 631 est configuré pour être capable de faire varier (voir la flèche AR1) une position de capture d’image, et être capable de faire varier (voir la flèche AR2) une direction de capture d’image en se déplaçant le long de la forme d’arc du cadre 630 à l’intérieur du cadre 630, comme le montre la .
Comme le montre la , le dispositif de capture d’image 631 est connecté électriquement à un câble flexible 632 à l’intérieur du cadre 630. Le dispositif de capture d’image 631 est connecté électriquement via le câble flexible 632 à l’appareil de commande 600 (voir la ), et son fonctionnement est commandé.
La est une vue en perspective illustrant le dispositif de capture d’image 631 dans l’unité d’inspection 513 selon le mode de réalisation. La est une vue de dessus illustrant le dispositif de capture d’image 631 dans l’unité d’inspection 513 selon le mode de réalisation. La est une vue en perspective en éclaté illustrant un état de démontage du dispositif de capture d’image 631 dans l’unité d’inspection 513 selon le mode de réalisation.
Dans l’unité d’inspection 513, un appareil photo 910, une partie de changement de position de capture d’image 930 et une partie de changement de direction de capture d’image 950 sont installés dans un boîtier de chariot 900 dans le dispositif de capture d’image 631 qui est le dispositif de capture d’image de rotor, comme le montrent les à 7C.
Des pièces du dispositif de capture d’image 631 seront décrites dans l’ordre.
[D-2-1] Boîtier de chariot 900
Dans le dispositif de capture d’image 631, le boîtier de chariot 900, dont la forme extérieure est une forme de parallélépipède rectangle, comporte un interstice de réception SP910 recevant l’appareil photo 910, un interstice de réception SP930 recevant la partie de changement de position de capture d’image 930 et un interstice de réception SP950 recevant la partie de changement de direction de capture d’image 950. Le boîtier de chariot 900 est configuré pour enserrer l’interstice de réception SP910 entre l’interstice de réception SP930 et l’interstice de réception SP950 (voir la , la ).
[D-2-2] Appareil photo 910