(57)【要約】  金属部品の超音波応答をシミュレートするための本方法は、電子シミュレートデバイスによって実行され、部品に向かう超音波励起に応じた欠陥を有さない部品の超音波応答の第１の分布を計算するステップと、欠陥を含む部品の所定の領域についての領域に向かう超音波励起に応じた超音波の第２の分布を計算するステップであって、要素分布の計算を有し、それぞれ領域の境界に配置された受信器によって受信された超音波応答に対応する、超音波の第２の分布を計算するステップと、第１及び第２の計算された分布から、欠陥を有する部品の超音波の結果的な分布を決定するステップであって、結果的な分布が、欠陥を含む部品から受信された、部品に向かう超音波励起に応じた超音波応答のシミュレーションを形成する、結果的な分布を決定するステップと、を含む。
2021502561.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属部品（１２）の超音波応答をシミュレートするための方法であって、前記方法が、電子シミュレートデバイス（１６）によって実行され、以下のステップ：
−欠陥を有しない前記金属部品（１２）についての超音波の第１の分布を計算するステップ（２００）であって、前記第１の分布が、超音波センサ（１５）によって受信された、前記部品に向けたパルス超音波励起の放出に応じた欠陥を含まない場合の前記金属部品（１２）からの超音波応答のシミュレーションを形成する、ステップ（２００）と、
−前記金属部品（１２）に関連付けられた所定の領域（Ｓ３ｋ）についての超音波の第２の分布を計算するステップ（２１０）であって、前記所定の領域（Ｓ３ｋ）が前記金属部品（１２）の欠陥（２０）を含み、前記第２の分布が、前記超音波センサ（１５）によって受信された、前記領域（Ｓ３ｋ）に向けた超音波励起の放出に応じた、前記所定の領域（Ｓ３ｋ）からの超音波分布のシミュレーションを形成する、ステップ（２１０）であって、前記第２の分布の計算（２１０）が、複数の要素分布の計算を含み、各要素分布が、前記所定の領域（Ｓ３ｋ）の境界（Ｆ）に位置する受信器によって受信された、前記所定の領域（Ｓ３ｋ）の境界（Ｆ）に位置する要素ソース
【数１】
2021502561.tif 000020
からのパルス超音波励起の放出に応じた超音波応答に対応する、ステップ（２１０）と、
−欠陥（２０）を有する前記金属部品（１２）に向かう超音波の結果的な分布（ＲＢ（ｔ））を、前記第１及び第２の計算された分布から決定するステップ（２２０）であって、前記結果的な分布（ＲＢ（ｔ））が、前記欠陥（２０）を含む前記部品（１２）に向けた超音波励起の放出に応じた、前記超音波センサ（１５）によって受信された前記欠陥（２０）を含む前記金属部品（１２）からの超音波応答のシミュレーションを形成する、ステップ（２２０）と、を含む、方法。
【請求項２】
各要素分布が、前記所定の領域（Ｓ３ｋ）に制限された計算領域にわたってグリーンの伝達関数（Ｇｎｉ（ｒ’，ｒ’ｔ））から計算され、それに関する前記ソース及び前記受信器が、前記領域の前記境界（Ｆ）に位置する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
各要素分布が、以下の方程式を満たす、請求項２に記載の方法：
【数２】
2021502561.tif 000021
ｖｉＢ（ｒ，ｔ）が、前記欠陥（２０）の存在における状態Ｂの点ｒにおける特定の速度の方向ｉにおける成分を表し、
Ｆが、前記所定の領域（Ｓ３ｋ）の前記境界を表し、
Ｈｎｉ（ｒ’，ｒ，ｔ）が点ｒにおける方向ｎを有する速度パルスソースからの励起によって生成された点ｒ’における境界Ｆ上のトラクションベクトルの方向ｉにおける成分を表し、
ｖｎＡ（ｒ’，ｔ）は、状態Ａにおける点ｒ’での特定の速度の方向ｎにおける成分を表し、
ｔｎＡ（ｒ’，ｔ）は、欠陥（２０）のない状態Ａにおける点ｒ’での前記境界Ｆ上のトラクションの方向ｎにおける成分を表し、
Ｇｎｉ（ｒ’，ｒ，ｔ）は、点ｒにおける方向ｎを有する速度パルスソースからの励起によって生成された点ｒ’での速度の方向ｉにおける成分を表すグリーンの伝達関数であり、
記号「＊」は、時間畳み込み演算子を表す。
【請求項４】
前記結果的な分布（ＲＢ（ｔ））が、前記第１及び第２の計算された分布にオールドの相反関係を適用することによって決定される、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記結果的な分布（ＲＢ（ｔ））が、以下の方程式を満たす、請求項４に記載の方法：
ＲＢ（ｔ）＝ｈＲＡ（ｔ）＊Ｅ（ｔ）＋ＲＤｉｆｆ（ｔ）
ここで、
【数３】
2021502561.tif 000022
が前記センサによって受信された信号に対する前記欠陥（２０）の寄与を表し、
ＲＢ（ｔ）が、欠陥（２０）が存在する場合の状態Ｂにおける前記金属部品（１２）について、前記センサによる受信で測定された電気信号を表し、
ｈＲＡ（ｔ）が、欠陥を有しない状態Ａにおける、受信された電気信号のパルス応答を表し、
Ｅ（ｔ）が、前記センサの励起電気信号を表し、
ｈｔｉＡ（ｒ’，ｔ）が、前記状態Ａにおける、点ｒ’における境界Ｆ上のトラクションの方向ｉの成分に関するパルス応答を表し、
ｖｉＢ（ｒ’，ｔ）が、前記状態Ｂにおける、点ｒ’における特定の速度の方向ｉの成分を表し、
ｔｉＢ（ｒ’，ｔ）が、前記状態Ｂにおける、点ｒ’における前記境界Ｆ上のトラクションの方向ｉの成分を表し、
ｈｖｉＡ（ｒ’，ｔ）が、前記状態Ａにおける、点ｒ’における特定の速度の方向ｉの成分に関するパルス応答を表し、
Ｉ０が、前記センサ及び、前記信号の増幅システムに特有の規格化定数を表し、
記号「＊」が、時間畳み込み演算子を表す。
【請求項６】
前記方法がさらに、前記金属部品（１２）の複数の欠陥（２０）及び、前記パルス超音波励起の放出の配向に関する第２の分布のライブラリ（４８）を生成するステップ（２３０）を含み、各第２の分布が、前記金属部品（１２）の各欠陥（２０）について計算される、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記金属部品（１２）が、原子炉（２６）の炉心（２４）内の核燃料ペレットを取り囲むように設計されたクラッディング（２２）である、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
コンピュータによって実行されると、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法を実行するソフトウェア命令を含むコンピュータプログラム。
【請求項９】
金属部品（１２）を検査するための方法であって、以下のステップ：
−超音波センサ（１５）を介して、前記金属部品（１２）の超音波応答を決定するステップ（１００）と、
−請求項１から７のいずれか一項に従うシミュレーション方法の実施によって、前記金属部品（１２）の超音波応答をシミュレートするステップ（１１０）と、
−前記金属部品（１２）の決定された超音波応答と、シミュレートされた超音波応答との比較によって、前記金属部品（１２）内の欠陥（２０）を識別するステップ（１２０）と、を含む、方法。
【請求項１０】
金属部品（１２）の超音波応答をシミュレートするための電子デバイス（１６）であって、電子シミュレートデバイス（１６）が、
−欠陥を有しない金属部品（１２）についての超音波の第１の分布を計算するように構成された第１の計算モジュール（４０）であって、前記第１の分布が、超音波センサ（１５）によって受信された、前記部品（１２）に向かう、欠陥を含まない場合の前記金属部品（１２）からの超音波励起の放出に応じた超音波応答のシミュレーションを形成する、第１の計算モジュール（４０）と、
−前記金属部品（１２）に関連付けられた所定の領域（Ｓ３ｋ）についての超音波の第２の分布を計算するように構成された第２の計算モジュール（４２）であって、前記所定の領域（Ｓ３ｋ）が、前記金属部品（１２）の欠陥（２０）を含み、前記第２の分布が、超音波センサ（１５）によって受信された、前記領域（Ｓ３ｋ）に向かう超音波励起の放出に応じた、前記所定の領域（Ｓ３ｋ）からの超音波応答のシミュレーションを形成する、第２の計算モジュール（４２）であって、前記第２の計算モジュール（４２）が、複数の要素分布を計算するように構成され、各要素分布が、前記所定の領域（Ｓ３ｋ）の境界（Ｆ）に位置する受信器によって受信された、前記所定の領域（Ｓ３ｋ）の前記境界（Ｆ）に位置する要素ソース
【数４】
2021502561.tif 000023
からの超音波励起の放出に応じた超音波応答に対応する、第２の計算モジュール（４２）と、
−欠陥（２０）を有する前記金属部品（１２）に向かう超音波の結果的な分布（ＲＢ（ｔ））を、前記第１及び第２の計算された分布から決定するように構成された決定モジュール（４４）であって、前記結果的な分布（ＲＢ（ｔ））が、前記欠陥（２０）を含む前記金属部品（１２）から前記超音波センサ（１５）によって受信された、前記欠陥（２０）を含む前記部品（１２）に向かう超音波励起の放出に応じた超音波応答のシミュレーションを形成する、決定モジュール（４４）と、を含む、電子デバイス（１６）。
【請求項１１】
金属部品（１２）を検査するための電子システム（１０）であって、前記電子検査システム（１０）が、
−超音波センサ（１５）から、金属部品（１２）の超音波応答を決定するように構成された電子決定デバイス（１４）と、
−前記金属部品（１２）の超音波応答をシミュレートするように構成された電子シミュレートデバイス（１６）と、
−前記金属部品（１２）の決定された超音波応答及びシミュレートされた超音波応答の比較によって、前記金属部品（１２）内の欠陥（２０）を識別するように構成された電子識別デバイス（１８）と、を含み、
前記電子シミュレートデバイス（１６）が請求項１０に記載の電子デバイス（１６）である、電子シミュレートシステム（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属部品の超音波応答をシミュレートするための方法に関し、本方法は、電子シミュレーティングデバイスによって実行される。
【０００２】
本発明はまた、コンピュータによって実行されると、そのようなシミュレート方法を実現するソフトウェア命令を含むコンピュータプログラムに関する。
【０００３】
本発明はまた、少なくとも１つの超音波送信器及び少なくとも１つの超音波受信器を含む検査システムを介した、金属部品の超音波応答の決定と、そのようなシミュレーション方法の実現を介した、金属部品の超音波応答のシミュレーションと、金属部品の決定された超音波応答及びシミュレートされた超音波応答の比較による、金属部品内の任意の欠陥の識別と、を含む、金属部品を検査するための方法に関する。これらの欠陥は、金属部品内に含まれる欠陥でありえ、炉心欠陥とも呼ばれる欠陥でありえ、または金属部品の内側または外側表面に発生する欠陥でありうる。
【０００４】
本発明はまた、金属部品の超音波応答をシミュレートするための電子デバイスに関する。本発明はまた、金属部品を検査するための電子システムに関する。
【０００５】
本発明は特に、金属部品が原子炉炉心内の核燃料ペレットを取り囲むように意図されたクラッディングである場合に関し、そのため、核燃料集合体の製造に関する。
【０００６】
例えば、本発明は、加圧水または沸騰水のいずれかを用いる軽水原子炉に適用される。
【０００７】
多くのこれらの原子炉は、現在世界中で使用されている。
【背景技術】
【０００８】
核燃料集合体内で、核分裂性物質は封止された金属チューブ内に収容されている。このチューブは、安全に関して非常に重要な要素である。そのため、各チューブは、いくつかの品質検査を受ける。製造時においてなされる検査の１つは、チューブの幾何学的欠陥を調べる自動化超音波検査である。この非破壊検査は、施行された国際規格に従って実施され、検査の選択性を改善すること、すなわち、所定の基準を超える欠陥を有するチューブのみを排除し、その他全てのチューブを受け入れることが望ましい。そこで、超音波応答をシミュレーションするための方法の使用が、検査のこの選択性を改善することを目的としている。
【０００９】
現在、ほとんどの場合において、産業的な超音波試験の結果の分析は、一般に、超音波センサによって受信された信号を欠陥の幾何学性に接続することを可能にしない、定性的情報をもたらす。結果的に、チューブは、欠陥の実際の幾何形状が、既に知られているならば危険であると考えられないような場合であっても排除されうる。
【００１０】
金属部品の超音波応答をシミュレートするための方法が存在する。これらのシミュレーション方法は、例えば、レイリー積分もしくはペンシル法などの半解析的方法または、有限差分法もしくは有限要素法などの離散法を実施しうる。
【００１１】
しかし、そのようなシミュレーション法の制限因子は、任意の３次元幾何学的欠陥を有する金属部品のシミュレートされた応答を得るための計算時間である。
【００１２】
本発明の１つの目的は、金属部品の超音波応答をシミュレートするための方法及び電子デバイスを提供し、必要な計算時間を減少させることを可能にすることによって、この問題を解決することである。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１３】
そのために、本発明は、金属部品の超音波応答をシミュレートするための方法であって、方法が、電子シミュレートデバイスによって実行され、以下のステップ：
−欠陥を有しない金属部品についての超音波の第１の分布を計算するステップであって、第１の分布が、超音波センサによって受信された、部品に向けたパルス超音波励起の放出に応じた欠陥を含まない場合の金属部品からの超音波応答のシミュレーションを形成する、ステップと、
−金属部品に関連付けられた所定の領域についての超音波の第２の分布を計算するステップであって、所定の領域が金属部品の欠陥を含み、第２の分布が、超音波センサによって受信された、領域に向けた超音波励起の放出に応じた、所定の領域からの超音波応答のシミュレーションを形成する、ステップであって、第２の分布の計算が、複数の要素分布の計算を含み、各要素分布が、所定の領域の境界に位置する受信器によって受信された、所定の領域の境界に位置する要素ソースからのパルス超音波励起の放出に応じた超音波応答に対応する、ステップと、
−欠陥を有する金属部品に向かう超音波の結果的な分布を、第１及び第２の計算された分布から決定するステップであって、結果的な分布が、欠陥を含む部品に向けた超音波励起の放出に応じた、超音波センサによって受信された欠陥を含む金属部品からの超音波応答のシミュレーションを形成する、ステップと、を含む、方法に関する。
【００１４】
本発明の他の有利な態様によれば、シミュレーション方法は、以下の特徴の１つまたは複数を、単独で、または任意の技術的に可能な組み合わせに従って含む。
【００１５】
各要素分布が、所定の領域に制限された計算領域にわたってグリーンの伝達関数から計算され、それに関するソース及び受信器が、領域の境界に位置する。
【００１６】
各要素分布が、以下の方程式を満たす：
【００１７】
【数１】
2021502561.tif 000003
【００１８】
ｖｉＢ（ｒ，ｔ）が、欠陥の存在における状態Ｂの点ｒにおける特定の速度の方向ｉにおける成分を表し、
Ｆが、所定の領域の境界を表し、
Ｈｎｉ（ｒ’，ｒ，ｔ）が点ｒにおける方向ｎを有する速度パルスソースからの励起によって生成された点ｒ’における境界Ｆ上のトラクションベクトルの方向ｉにおける成分を表し、
ｖｎＡ（ｒ’，ｔ）は、状態Ａにおける点ｒ’での特定の速度の方向ｎにおける成分を表し、
ｔｎＡ（ｒ’，ｔ）は、欠陥のない状態Ａにおける点ｒ’での境界Ｆ上のトラクションの方向ｎにおける成分を表し、
Ｇｎｉ（ｒ’，ｒ，ｔ）は、点ｒにおける方向ｎを有する速度パルスソースからの励起によって生成された点ｒ’での速度の方向ｉにおける成分を表すグリーンの伝達関数であり、
記号「＊」は、時間畳み込み演算子を表す。
【００１９】
結果的な分布が、第１及び第２の計算された分布にオールドの相反関係を適用することによって決定される。
【００２０】
結果的な分布が、以下の方程式を満たす：
ＲＢ（ｔ）＝ｈＲＡ（ｔ）＊Ｅ（ｔ）＋ＲＤｉｆｆ（ｔ）
ここで、
【００２１】
【数２】
2021502561.tif 000004
【００２２】
がセンサによって受信された信号に対する欠陥の寄与を表し、
ＲＢ（ｔ）が、欠陥が存在する場合の状態Ｂにおける金属部品について、センサによる受信で測定された電気信号を表し、
ｈＲＡ（ｔ）が、欠陥を有しない状態Ａにおける、受信された電気信号のパルス応答を表し、
Ｅ（ｔ）が、センサの励起電気信号を表し、
ｈｔｉＡ（ｒ’，ｔ）が、状態Ａにおける、点ｒ’における境界Ｆ上のトラクションの方向ｉの成分に関するパルス応答を表し、
ｖｉＢ（ｒ’，ｔ）が、状態Ｂにおける、点ｒ’における特定の速度の方向ｉの成分を表し、
ｔｉＢ（ｒ’，ｔ）が、状態Ｂにおける、点ｒ’における境界Ｆ上のトラクションの方向ｉの成分を表し、
ｈｖｉＡ（ｒ’，ｔ）が、状態Ａにおける、点ｒ’における特定の速度の方向ｉの成分に関するパルス応答を表し、
Ｉ０が、センサ及び、信号の増幅システムに特有の規格化定数を表し、
記号「＊」が、時間畳み込み演算子を表す。
【００２３】
本方法がさらに、金属部品の複数の欠陥及び、パルス超音波励起の放出の配向に関する第２の分布のライブラリを生成するステップを含み、各第２の分布が、金属部品の各欠陥について計算される。
【００２４】
金属部品が、原子炉内の核燃料ペレットを取り囲むように設計されたクラッディングである。
【００２５】
本方法はまた、コンピュータによって実行されると、前述のシミュレーション方法を実行するソフトウェア命令を含むコンピュータプログラムに関する。
【００２６】
本発明はまた、金属部品を検査するための方法であって、以下のステップ：
−超音波センサを介して、金属部品の超音波応答を決定するステップと、
−前述のシミュレーション方法の実施によって、金属部品の超音波応答をシミュレートするステップと、
−金属部品の決定された超音波応答と、シミュレートされた超音波応答との比較によって、金属部品内の欠陥を識別するステップと、を含む、方法に関する。
【００２７】
本発明はさらに、金属部品の超音波応答をシミュレートするための電子デバイスであって、電子シミュレートデバイスが、
−超音波センサによって受信された、欠陥を有しない金属部品についての超音波の第１の分布を計算するように構成された第１の計算モジュールであって、第１の分布が、欠陥を含まない場合に金属部品から超音波センサによって受信された、部品に向かう超音波励起の放出に応じた超音波応答のシミュレーションを形成する、第１の計算モジュールと、
−金属部品に関連付けられた所定の領域についての超音波の第２の分布を計算するように構成された第２の計算モジュールであって、所定の領域が、金属部品の欠陥を含み、第２の分布が、所定の領域から超音波センサによって受信された、領域に向かう超音波励起の放出に応じた超音波応答のシミュレーションを形成する、第２の計算モジュールであって、第２の計算モジュールが、複数の要素分布を計算するように構成され、各要素分布が、所定の領域の境界に位置する受信器によって受信された、所定の領域の境界に位置する要素ソースからの超音波励起の放出に応じた超音波応答に対応する、第２の計算モジュールと、
−欠陥を有する金属部品に向かう超音波の結果的な分布を、第１及び第２の計算された分布から決定するように構成された決定モジュールであって、結果的な分布が、欠陥を含む機械部品から超音波センサによって受信された、欠陥を含む部品に向かう超音波励起の放出に応じた超音波応答のシミュレーションを形成する、決定モジュールと、を含む、電子デバイスに関する。
【００２８】
本発明はさらに、金属部品を検査するための電子システムであって、電子検査システムが、
−超音波センサから、金属部品の超音波応答を決定するように構成された電子決定デバイスと、
−金属部品の超音波応答をシミュレートするように構成された電子シミュレートデバイスと、
−金属部品の決定された超音波応答及びシミュレートされた超音波応答の比較によって、金属部品内の欠陥を識別するように構成された電子識別デバイスと、を含み、
電子シミュレートデバイスが前述の電子デバイスである、電子システムに関する。
【００２９】
本発明のこれらの特徴及び利点は、単に非限定的な例として提供された以下の説明を、添付された図面を参照して読むことによってより明確になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】金属部品を検査するための電子デバイスを概略的に示し、システムは、金属部品の超音波応答を超音波センサから決定するための電子デバイス、金属部品の超音波応答をシミュレートするための電子デバイス、金属部品の決定された超音波応答とシミュレートされた超音波応答とを比較することによって金属部品内の任意の欠陥を識別するための電子デバイスを含む。
【図２】加圧水型原子炉を示す概略図であり、図１の検査システムによって検査される金属部品は、例えば原子炉炉心内の核燃料ペレットを取り囲むように設計されたクラッディングである。
【図３】図２の原子炉の炉心の燃料集合体の水平概略図である。
【図４】本発明に従う、超音波センサを介した金属部品の超音波応答の決定、金属部品の超音波応答のシミュレーション、及び金属部品の決定された超音波応答とシミュレートされた超音波応答との比較による金属部品内の任意の欠陥の識別と、を含む、金属部品を検査するための方法のフロー図である。
【図５】本発明に従う、金属部品の超音波応答をシミュレートするための方法のフロー図であって、シミュレートする方法は、超音波応答の図４におけるシミュレーションのために使用される。
【図６】欠陥を全く含まない場合に金属部品から受信された超音波応答をシミュレートすることができるような、健全な金属部品に関する超音波の第１の分布の計算を示す２次元図である。
【図７】欠陥を全く含まない場合に金属部品から受信された超音波応答をシミュレートするための、健全な金属部品に関する超音波の第１の分布の計算を示す２次元図である。
【図８】欠陥を含む領域から受信した超音波応答をシミュレートするための、欠陥を含む、金属部品に関する所定の領域についての超音波の第２の分布の計算を示す２次元図である。
【図９】欠陥を含む領域から受信した超音波応答をシミュレートするための、欠陥を含む、金属部品に関する所定の領域についての超音波の第２の分布の計算を示す２次元図である。
【図１０】第１及び第２の分布を計算するための、電圧における二重メッシュの使用を示す２次元図である。
【図１１】第１及び第２の分布を計算するための、速度における二重メッシュの使用を示す２次元図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図１において、電子検査システム１０は、金属部品１２を検査するように構成され、超音波センサ１５から、金属部品１２の超音波応答を決定するように構成された電子決定デバイス１４を含む。
【００３２】
電子制御システム１０はさらに、金属部品１２の超音波応答をシミュレートするように構成された電子シミュレートデバイス１６及び、金属部品１２の決定された超音波応答とシミュレートされた超音波応答との比較によって金属部品内の任意の欠陥２０を識別するように構成された電子識別デバイス１８を含む。
【００３３】
電子制御デバイス１０は、特に、図２及び３を参照してより詳細に説明されるように、原子炉２６の炉心２４内の核燃料ペレットを取り囲むように設計されたクラッディング２２を制御するように構成される。当業者であれば、この場合、検査システム１０によって検査される金属部品１２はクラッディング２２であることを理解するであろう。
【００３４】
金属部品１２は、例えば円筒形または平面形、例えばチューブ、棒または金属板である。金属部品１２は、好適には、金属部品１２が実質的に同じ形状および機械特性を有するサブボリュームＳ３ｊ、Ｓ３ｋに分解可能であるような一定の幾何形状を有する。図７から９に示される各サブボリュームＳ３ｊ、Ｓ３ｋは、各境界Ｆで区切られる。
【００３５】
金属部品１２は、超音波センサ１５に向かって配向された外側表面２８及び、内側境界３０を含む。図１の例において、外側表面２８は水などの液体３２に接触し、内側表面３０は別の液体または空気などの気相流体３４に接触する。
【００３６】
図１の例において、電子決定デバイス１４は、金属部品１２に向かってパルス超音波励起波を送信し、金属部品１２に向かう超音波励起波の放出に応じて、金属部品１２から超音波応答を受信するのに適した超音波センサ１５に接続される。図示されない変形例では、電子決定デバイス１４は、一方では超音波受信器のみを形成する超音波センサ１５に接続され、他方では超音波センサ１５から離隔された超音波送信器に接続される。
【００３７】
電子決定デバイス１４は、次いで、金属部品１２に向かってパルス状の超音波励起波を送信し、次いで金属部品１２から超音波センサ１５を介して受信した超音波応答を取得するための命令を出すように構成される。当業者であれば、さらに、電子決定デバイス１４が金属部品１２の部分的な領域に向かうパルス状の超音波励起波の送信を制御し、次いで金属部品１２の部分的な領域から超音波センサ１５を介して受信された超音波応答を取得する際に、電子決定デバイス１４がさらに、金属部品１２の超音波応答全体を決定するために、金属部品１２の別個の部分的な領域からの超音波応答を組み立てるように構成されることを理解するであろう。例として、超音波応答全体は、金属部品１２の各部分的な領域の超音波応答の最大値を表すようなマップの形態である。
【００３８】
図１の例において、超音波センサ１５、または追加的に超音波送信器は、液体３２内に配置される。
【００３９】
電子シミュレートデバイス１６は、欠陥を全く含まない場合に受信される金属部品１２の超音波応答をシミュレートするための、欠陥を有さない金属部品１２についての超音波の第１の分布を計算するように構成された第１の計算モジュール４０を含む。
【００４０】
電子シミュレートデバイス１６は、金属部品１２に関する所定の領域Ｓ３ｋについての超音波の第２の分布を計算するように構成された第２の計算モジュール４２を含み、所定の領域Ｓ３ｋ（図８及び９に示される）は、欠陥２０を含む所定の領域Ｓ３ｋの受信された超音波応答をシミュレートするために、金属部品１２の欠陥２０を含む。
【００４１】
電子シミュレートデバイス１６は、欠陥２０を含む場合に受信される金属部品１２の超音波応答をシミュレートするために、計算された第１及び第２の分布から、欠陥を有する金属部品１２についての超音波の結果的な分布を決定するように構成された決定モジュール４４を含む。
【００４２】
任意の追加要素として、電子シミュレートデバイス１６は、金属部品１２内の複数の欠陥２０及びパルス超音波励起放射の配向についての第２の分布のライブラリ４８を生成するように構成された生成モジュール４６を含み、各第２の分布は、金属部品１２の各欠陥２０について計算される。
【００４３】
図１の例において、電子シミュレートデバイス１６は、例えばプロセッサ５４に関連するメモリ５２で構成された情報処理ユニット５０を含む。
【００４４】
図１の例において、第１の計算モジュール４０、第２の計算モジュール４２、決定モジュール４４及び、任意の追加要素として、生成モジュール４６は、それぞれプロセッサ５４によって実行可能なソフトウェアの形態で形成される。このとき、メモリ５２は、欠陥を有さない金属部品１２の第１の超音波分布を計算するための第１のソフトウェアと、金属部品１２の欠陥２０を含む所定の領域Ｓ３ｋについての第２の超音波分布を計算するための第２のソフトウェアと、計算された第１及び第２の分布から、欠陥を有する金属部品１２についての超音波の結果的な分布を決定するためのソフトウェアと、任意の追加要素として、金属部品１２内の複数の欠陥２０に関する第２の分布及び超音波励起放射についての配向のライブラリ４８を生成するためのソフトウェアと、を保存することができる。このとき、情報処理ユニット５０のプロセッサ５４は、第１の計算ソフトウェアと、第２の計算ソフトウェアと、決定ソフトウェアと、任意選択的かつ追加的に、生成ソフトウェアと、を実行することができる。
【００４５】
図示されない変形例において、第１の計算モジュール４０、第２の計算モジュール４２、決定モジュール４４及び、任意選択的かつ追加的に、生成モジュール４６はそれぞれ、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）などのプログラム可能な論理コンポーネントの形態で、またはＡＳＩＣ（特定用途集積回路）などの専用集積回路の形態で形成される。
【００４６】
電子識別デバイス１８は、金属部品１２の決定された超音波応答とシミュレートされた超音波応答との比較によって金属部品１２内の任意の欠陥２０を識別し、特に所定の欠陥２０についてシミュレートされた超音波応答を電子決定デバイス１４によって決定された超音波応答と相関させるように構成される。
【００４７】
換言すれば、電子識別デバイス１８は、超音波センサ１５によって受信した超音波応答を欠陥２０の幾何学的形状に関連付けることを可能にし、その超音波応答は本発明に従う電子シミュレートデバイス１６によってシミュレートされている。
【００４８】
欠陥２０は、金属部品１２のコア内、すなわち金属部品１２の内側に位置し、または金属部品１２に対して現れる。
【００４９】
第１の計算モジュール４０は、欠陥のない金属部品１２についての超音波の第１の分布を計算するように構成され、第１の分布は、この部分１２に向かう超音波励起の放出に応じて、欠陥を全く含まない場合に、金属部品１２からの、超音波センサ１５によって受信された超音波応答のシミュレーションを形成する。
【００５０】
第１の計算モジュール４０による第１の分布の計算は、それ自体は既知であり、図６及び７を参照して本明細書においてより詳細に説明される。
【００５１】
第２の計算モジュール４２は、金属部品１２に関する所定の領域Ｓ３ｋについての超音波の第２の分布を計算するように構成され、第２の分布は、この領域Ｓ３ｋに向かう超音波励起の放出に応じて、所定の領域Ｓ３ｋからの、超音波センサ１５によって受信された超音波応答のシミュレーションを形成する。
【００５２】
次いで、第２の計算モジュール４２は、複数の要素分布を計算するように構成され、各要素分布は、所定の領域Ｓ３ｋの境界Ｆに配置された要素ソース
【００５３】
【数３】
2021502561.tif 000005
【００５４】
からの超音波励起の放出に応じて、所定の領域Ｓ３ｋの境界Ｆに位置する受信器によって受信された超音波応答に対応し、これは図８及び９を参照して本明細書においてより詳細に説明される。本開示の以下の部分では、要素ソースは、相互交換可能に、ｒまたは
【００５５】
【数４】
2021502561.tif 000006
【００５６】
と表記される。
【００５７】
第２の計算モジュール４２は、所定の領域Ｓ３ｋに限定される計算ドメインにわたってグリーンの伝達関数から各要素分布を計算するように構成され、そのための要素ソースｒ及び受信器ｒ’は、この領域Ｓ３ｋの境界Ｆに配置される。
【００５８】
第２の計算モジュールは、例えば、以下の方程式を介して各要素分布を計算するように構成される。
【００５９】
【数５】
2021502561.tif 000007
【００６０】
ここで、ｖｉＢ（ｒ，ｔ）は欠陥の存在における状態Ｂの点ｒにおける特定の速度の方向ｉにおける成分を表し、
Ｆは所定の領域Ｓ３ｋの境界を表し、
Ｈｎｉ（ｒ’，ｒ，ｔ）は、点ｒにおける方向ｎを有する速度パルスソースからの励起によって生成された点ｒ’における境界Ｆ上のトラクションベクトルの方向ｉにおける成分を表し、
ｖｎＡ（ｒ’，ｔ）は、状態Ａにおける点ｒ’での特定の速度の方向ｎにおける成分を表し、
ｔｎＡ（ｒ’，ｔ）は、欠陥のない状態Ａにおける点ｒ’での境界Ｆ上のトラクションの方向ｎにおける成分を表し、
Ｇｎｉ（ｒ’，ｒ，ｔ）は点ｒにおける方向ｎを有する速度パルスソースからの励起によって生成された点ｒ’における速度の方向ｉにおける成分を表すグリーンの伝達関数であり、
記号「＊」は、時間畳み込み演算子を表す。
【００６１】
決定モジュール４４は、欠陥２０を有する金属部品１２に向かう超音波の結果的な分布を、第１及び第２の計算された分布から決定するように構成され、結果的な分布は、欠陥２０を含むこの部分１２に向かう超音波励起の放出に応じて、欠陥２０を含む金属部品１２から超音波センサ１２によって受信された超音波応答のシミュレーションを形成する。
【００６２】
決定モジュールは、好適には、結果的な分布が第１及び第２の計算された分布にオールドの相反関係を適用することによって決定されるように決定するように構成される。
【００６３】
決定モジュール４４は、例えば、以下の方程式に従う結果的な分布ＲＢ（ｔ）を決定するように構成される。
【００６４】
【数６】
2021502561.tif 000008
【００６５】
及び
【００６６】
【数７】
2021502561.tif 000009
【００６７】
ここで、ＲＤｉｆｆ（ｔ）は、超音波センサ１５によって受信される信号に対する欠陥２０の寄与を表し、
ＲＢ（ｔ）は、欠陥２０が存在する場合に状態Ｂにおける金属部品１２に関して、超音波センサ１５による受信で測定された電気信号を表し、
ｈＲＡ（ｔ）は、欠陥を有さない状態Ａにおける、受信された電気信号のパルス応答を表し、
Ｅ（ｔ）は、超音波センサ１５の励起電気信号を表し、
ｈｔｉＡ（ｒ’，ｔ）は、状態Ａにおける点ｒ’での境界Ｆ上のトラクションの方向ｉにおける成分に関するパルス応答を表し、
ｖｉＢ（ｒ’，ｔ）は、状態Ｂにおける、点ｒ’での特定の速度の方向ｉにおける成分を表し、
ｔｉＢ（ｒ’，ｔ）は、状態Ｂにおける、点ｒ’での境界Ｆ上のトラクションの方向ｉにおける成分を表し、
ｈｖｉＡ（ｒ’，ｔ）は、状態Ａにおける、点ｒ’での特定の速度の方向ｉにおける成分に関するパルス応答を表し、
Ｉ０は、信号の増幅システムに対する、超音波センサ１５に特有の規格化定数を表し、
記号「＊」は、時間畳み込み演算子を表す。
【００６８】
生成モジュール４６は、金属部品１２内の複数の欠陥２０及び、パルス超音波励起放射の複数の配向に関する第２の分布のライブラリ４８を生成するように構成され、それぞれの第２の分布は、各欠陥２０及び各放射配向に関して計算される。各放射配向は、超音波センサ１５によって、または変形例では、超音波センサ１５とは別個の超音波送信器によって放出された、対応するパルス超音波励起波の放射方向の配向である。
【００６９】
図２において、加圧水型原子炉などの原子炉２６は、それ自体周知のように、炉心２４と、蒸気発生器６３と、発電機６５に結合されたタービン６４と、復水器６６と、を含む。
【００７０】
原子炉２６は、ポンプ６９を備え、内部を図２の矢印によって示された経路に沿って加圧水が循環する一次循環系６８を含む。この水は、具体的には炉心２４の冷却を提供しつつ、その内部で加熱される炉心２４を通して上昇する。
【００７１】
一次循環系６８はさらに、一次循環系６８内を循環する水を加圧することを可能にする加圧器７０を含む。
【００７２】
一次循環系６８の水はまた、蒸気発生器６３に供給し、そこでは、二次循環系７２内を循環する水の蒸発を提供しつつ冷却される。
【００７３】
蒸気発生器６３によって生成された蒸気は、タービン６４に向かって、次いで復水器６６に向かって二次循環系７２によって流され、そこではこの蒸気は復水器６６内を循環する冷却水との間接的な熱交換によって凝縮される。
【００７４】
二次循環系７２は、復水器６６の下流に、ポンプ７３及びヒーター７４を含む。
【００７５】
従来、炉心２４は、装荷パターンに従って容器７８内に装荷される燃料集合体７６を含む。単一の燃料集合体７６は図２に示されているが、炉心２４は例えば１５７個の燃料集合体７６を含む。
【００７６】
原子炉２６は、特定の燃料集合体７６の上の容器７８内に配置された制御クラスター８０を含む。単一の制御クラスター８０は図２に示されているが、炉心２４は例えばおよそ６０個の制御クラスター８０を含む。
【００７７】
制御クラスター８０はそれらがオーバーハングする燃料集合体７６内に挿入されることとなる機構８２によって動作可能である。
【００７８】
従来、各制御クラスター８０は、棒状部材を含み、それらの少なくともいくつかは、中性子を吸収する材料を含む。
【００７９】
そのため、各制御クラスター８０の垂直方向の移動により、原子炉２６の核反応度を調整することが可能になり、燃料集合体７６内への制御クラスター８０の押し込みの関数として、ゼロ出力から公称出力ＰＮまで炉心２４によって供給される全出力Ｐの変化を可能にする。
【００８０】
図３に示されるように、核燃料集合体７６は、従来、核燃料棒８４のアレイ及び燃料棒８４のための支持スケルトン８６を含む。
【００８１】
スケルトン８６は、従来、下側の端部ピース８８と、上側の端部ピース９０と、２つの端部ピース８８、９０に接続し、制御クラスター８０の棒状部材を受容し、燃料棒８４及び案内チューブ９１のアレイを位置決めするスペーサー形成グリッド９２を位置決めするように設計されている案内チューブ９１のアレイと、を含む。
【００８２】
核燃料棒８４は、従来、下側ストッパー９４によって下側端部で、かつ上側ストッパー９５によって上側端部で閉じられたチューブの形態のクラッディング２２を含む。燃料棒８４は図示されない、クラッディング２内に積み重ねられ、下側ストッパー９４に対して軸受けされた一連のペレットを含む。図示されない維持ばねが、上側ストッパー９５及び上側ペレットを軸受けするためにクラッディング２２の上側区画内に配置される。
【００８３】
従来、ペレットは、例えば酸化ウランなどの核分裂性材料の基材を有し、クラッディング２２はジルコニウム合金から形成される。
【００８４】
本発明に従う電子検査システム１０の動作を、これから本発明に従う、金属部品１２を検査するための方法の組織図を示す図４を用いて説明する。
【００８５】
初期ステップ１００において、電子検査デバイス１０は、決定デバイス１４及び超音波センサ１５を介して、検査されることとなる金属部品１２の超音波応答を決定する。検査される金属部品１２の超音波センサ１５によって受信される超音波応答の決定は、それ自体は既知である。
【００８６】
電子検査システム１０は、以下のステップ１１０において、そのシミュレートデバイス１６を介して、金属部品１２の超音波応答をシミュレートし、このシミュレーションは、本発明に従うシミュレーション方法の実施を通して行われ、これは図５を用いて本明細書においてより詳細に説明される。
【００８７】
電子検査システム１０は、最後に、ステップ１２０において、その識別デバイス１８を介して、ステップ１００において決定された超音波応答とステップ１１０においてシミュレートされた超音波応答との比較によって、金属部品１２内の欠陥２０を識別する。
【００８８】
この欠陥２０の識別ステップ１２０は、例えばステップ１１０においてシミュレートされた超音波応答の、ステップ１００において決定された超音波応答との相関によってなされ、そこから、検査された金属部品１２から決定された超音波応答が欠陥２０でシミュレートされた超音波応答に対応するかどうかを推定する。換言すれば、この識別ステップ１２０は、ステップ１００において超音波センサ１５によって受信した超音波応答を、その超音波応答がステップ１１０においてシミュレートされた欠陥２０の幾何形状と接続することを目的としている。
【００８９】
本発明に従うシミュレーションステップ１１０及び電子シミュレートデバイス１６の動作を、ここで、本発明に従う、金属部品１２の超音波応答をシミュレートするための方法のフロー図を示す図５を用いて説明する。
【００９０】
サブステップ２００において、電子シミュレートデバイス１６は、その第１の計算モジュール４０を介して、欠陥のない金属部品１２に関する超音波の第１の分布を計算する。
【００９１】
健全な金属部品１２に関する超音波の第１の分布のこの計算は、それ自体は、例えば、Ａｎｉｓｓ  ＢＥＮＤＪＯＵＤＩ著、「Controle Non Destructif ultrasonore de tubes metalliques : Modelisation, simulation, confrontation a l’experience et etudes parametriques」（金属チューブの非破壊超音波検査：モデリング、シミュレーション、実験とパラメータ研究との比較）から知られている。
【００９２】
超音波の第１の分布のこの計算は、水などの液体３２内の超音波の、図６に示されるような仮想的な表面Ｓ２上の伝搬の第１の計算を含み、超音波センサ１５の活性表面は、表面Ｓ１によって示されている。
【００９３】
超音波の第１の分布のこの計算は、次に、図７に示されるように、金属部品１２内の超音波の伝搬の第２の計算を含み、この場合、下層的な表面Ｓ２は、超音波の送信及び受信の両方を行う。
【００９４】
この第２の計算に関し、金属部品１２は、好適には連続した隣接する領域Ｓ３１、Ｓ３２、・・・Ｓ３Ｎに分割され、すなわち、連続した領域Ｓ３ｊであって、ｊは１からＮの間の整数の指標である領域に分割され、第２の計算は、連続した領域Ｓ３ｊのそれぞれについてユニタリーに行われる。
【００９５】
次いで、超音波の第１の分布の計算は、液体３２内の超音波の伝搬の第１の計算と、金属部品１２内の超音波の伝搬の第２の計算との組み合わせによって得られ、第１の計算は第１の準解析的方法を介して行われ、第２の計算は有限差分時間領域（Ｆｉｎｉｔｅ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ  Ｔｉｍｅ  Ｄｏｍａｉｎ、ＦＤＴＤ）型の離散的方法を介して行われる。
【００９６】
図１０及び１１の例において、一方では束縛条件、または電圧の第１のメッシュＭ１、他方では速度の第２のメッシュＭ２を有する２つのメッシュが使用されて、このＦＤＴＤ法を実現し、この２つのメッシュは、異なる機械的特性を有する媒体の間の界面（例えば水／金属または金属／空気の界面）の場合において、特に適しており、有効である。図１０及び１１において、束縛条件または電圧は、電圧Ｔ１１、Ｔ２２に関する白い正方形の形態で示されており、１は第１の方向に関する指数であり、２は第２の方向に関する指数であり、電圧Ｔ１２に関して半分白く半分灰色である正方形の形態で示されている。これらの図１０及び１１において、速度は、速度ｖ１に関して方向１の両矢印の形態で示されており、速度ｖ２に関して方向２の両矢印の形態で示されている。第１のメッシュＭ１は図１０及び１１の正方形に対応し、第２のメッシュＭ２は両矢印に対応する。
【００９７】
図１０はさらに、太い両矢印の形態で、中心点Ｃからの要素分布を計算するのに必要な励起を示している。各要素分布の計算は、次いで、第２の速度メッシュＭ２のいくつかの点にわたって広がる。
【００９８】
図１１を参照して以下に説明されるように、２つのインターリーブされたサブネットワーク９６、９８をバックアップすることが必要であり、各サブネットワークのバックアップは、例えば領域Ｓ３ｊの境界Ｆに対応する各要素表面に関する６つのファイル、すなわち電圧に関する３つのファイルおよび速度に関する３つのファイルのバックアップを有する１組のバイナリーファイルの形態を仮定する。
【００９９】
電子シミュレートデバイス１６は次に、後続のサブステップ２１０において、第２の計算モジュール４２を介して、金属部品１２に関連付けられた所定の領域Ｓ３ｋについて超音波の第２の分布を計算し、所定の領域Ｓ３ｋは、図８に示されたように、金属部品１２の欠陥２０を含む。
【０１００】
次いで、第２の分布２１０を計算するためのサブステップは、図９に示されるユように複数の要素分布の計算を含み、各要素分布は、所定の領域Ｓ３ｋの境界Ｆに位置する要素ソース
【０１０１】
【数８】
2021502561.tif 000010
【０１０２】
からのパルス超音波励起の放出に応じて、所定の領域Ｓ３ｋの境界に位置する受信器によって受信された超音波応答に対応する。各要素分布は、例えば有限差分時間領域（ＦＤＴＤ）法を介して計算される。
【０１０３】
第２の分布２１０を計算するためのこのサブステップは、第１の分布２００を計算するためのサブステップとは独立している。第２の分布の計算は、例えば前述の方程式（１）を介して行われる。
【０１０４】
当業者であれば、境界Ｆに位置する要素ソース
【０１０５】
【数９】
2021502561.tif 000011
【０１０６】
の位置は、計算される要素分布ごとに異なり、所定の領域Ｓ３ｋの境界Ｆに位置する受信器の位置は、反対に計算される要素毎に変化しないことは、理解するであろう。換言すれば、複数の要素分布のこの計算は、欠陥２０を含む金属部品１２の小さなドメイン、すなわち所定の領域Ｓ３ｋに対して、一連の要素シミュレーションを実行することに相当する。各要素シミュレーションは、異なるソースに対応するが、同一の位置に記録される。
【０１０７】
２つのインターリーブされたサブネットワーク９６、９８を有する図１１の例において、第１のサブネットワーク９６は表現サブネットワークと呼ばれ、特に、前述の方程式（１）を適用するために使用されるサブネットワークである。第２のサブネットワーク９８は、相互依存サブネットワークと呼ばれ、特に、前述の方程式（２）及び（３）に従う結果的な分布ＲＢ（ｔ）を計算するために使用されるサブネットワークである。第１のサブネットワーク９６、または表現サブネットワークは、内部に菱形を有する正方形の形態で示されており、第２のサブネットワーク９８または相互依存サブネットワークは、内側に正方形を有する正方形の形態で示されている。
【０１０８】
図１１において、第１のサブネットワーク９６または表現サブネットワークは、第１のボックス、または表現ボックスの形態であり、全ての要素励起を含まなければならない。第２のサブネットワーク９８または相互依存サブネットワークは、要素励起のものであり、第２のボックスまたは相互依存ボックスの形態であり、例えば、表現ボックス内にインターリーブされる。
【０１０９】
複数の要素分布を計算するための要素ソース
【０１１０】
【数１０】
2021502561.tif 000012
【０１１１】
は、相互依存サブネットワークの点であり、受信器は表現サブネットワークの点である。各要素ソース
【０１１２】
【数１１】
2021502561.tif 000013
【０１１３】
に関して、６つの要素シミュレーションが例えばなされ、すなわち、指数ｉが連続する３つの空間的方向を指す場合に、成分Ｈｎｉ及びグリーン関数Ｇｎｉを得ることにつながる、方向ｉを有する速度ソースをシミュレートするための３つの要素シミュレーション及び、指数ｉが連続する３つの空間的方向を指す場合に、成分Ｈｎｉ及びグリーン関数Ｇｎｉに類似する、速度ソースに関するものではなく、電圧ソースに関する関数を得ることにつながる、方向ｉを有する電圧ソースをシミュレートするための３つの要素シミュレーションがなされる。受信器の位置及び性質とともに、ソースの位置及びソースの性質も、各要素シミュレーションに関連付けられる。
【０１１４】
電子シミュレートデバイス１６は次に、以下のサブステップ２２０の間、その決定モジュール４４を介して、第１及び第２の計算された分布から、欠陥２０を有する金属部品１２に関する超音波の結果的な分布ＲＢ（ｔ）を計算する。この結果的な分布ＲＢ（ｔ）は、例えば前述の方程式（２）及び（３）から決定される。
【０１１５】
任意の追加事項として、前述の方程式（１）から（３）に対応する計算は、並列になされ、これにより多数の動作をファクタリングすることを可能にする。データのロードは、好適には同様に最適化される。健全な金属部品１２のデータはメモリ内に完全にロードされ、成分Ｈｎｉ及びグリーン関数Ｇｎｉに対応するデータは、経時的にロードされる。各ファイルは一度のみ読み込まれ、前述の順序は、成分Ｈｎｉ及びグリーン関数Ｇｎｉに関するループの大規模並列化を可能にする。好適には、コンボリューションがフーリエ領域でなされ、これも計算を加速する一方で、動作の一部をファクタリングする。
【０１１６】
任意の追加事項として、電子シミュレートデバイス１６は、サブステップ２３０において、その生成モジュール４６を介して、金属部品１２の複数の欠陥２０及び、パルス超音波励起放射の複数の方向に関する第２の分布のライブラリ４８を生成する。このライブラリ４８は、次に、本発明に従う電子検査システム１０によって検査される場合に、金属部品１２の欠陥２０のより効果的な識別を可能にする。
【０１１７】
そのため、本発明に従うシミュレーション方法及び電子シミュレートデバイス１６は、従来技術のシミュレーション方法及びシミュレートデバイスよりも、金属部品１２のシミュレートされた超音波応答を計算するうえではるかに効果的である。例として、ＡＳＴＭ規格の各規格に従って定義された検査構成及び試験ノッチに関して、本発明に従うシミュレーション方法及び２×２６コアを有するワークステーションで、第２の分布の前に、健全な部分の第１の分布が約３０時間で計算され、欠陥２０の周囲の要素分布が４日で計算され、次いで、結果的な分布ＲＢ（ｔ）が、１２×１５の位置を走査することで約２時間で決定された。従来技術のシミュレーション方法及び２×２６コアを有する同じワークステーションで、金属部品１２の等価な超音波応答のシミュレーションは、１２×１５×３０時間の継続時間、すなわち２２５日の計算時間、または本発明のシミュレーション方法で必要とする時間の４０倍の継続時間を必要とする。
【０１１８】
本発明に従うシミュレーション方法は、金属部品１２、特に、原子力分野の核燃料ペレットを取り囲むように設計されたクラッディング２２などのジルコニウム合金からなる製品の検査の改善を可能にする。
【０１１９】
そのため、本発明に従うシミュレーション方法及び電子シミュレートデバイス１６は、金属部品１２の超音波応答を計算するのに必要な時間を低減することを可能にすることが分かる。
【０１２０】
当業者であれば、本発明に従う第２の分布の計算が、部品の一部分のみでなされ、この部分が、部品よりも厳密に小さいことを特に理解するであろう。実際には、部品のこの部分は、第２の分布の計算に関連付けられた所定の領域であり、前述のように、この所定の領域は、例えばサブボリュームＳ３ｋに対応する。この所定の領域は、典型的には金属部品１２の小さな領域であることも前述されている。
【０１２１】
換言すれば、本発明に従う第２の分布の計算は、例えば、有限要素法を介して、部品全体にわたってグローバルになされる計算とは厳密に異なる。
【０１２２】
さらに、当業者であれば、方程式（２）及び（３）の例の変形例において、結果的な分布を計算するための別の方法を考えるであろう。
【０１２３】
例えば、方程式（２）及び（３）の変形例において、結果的な分布ＲＢ（ｔ）は、以下の方程式に従って計算される。
【０１２４】
【数１２】
2021502561.tif 000014
【０１２５】
Ａはセンサに特有の規格化定数であり、Ｓｃはセンサの活性表面であり、Ｖ１Ｂ（ｔ）は通常の速度である。
【０１２６】
別の例として、方程式（２）及び（３）の別の変形例において、結果的な分布ＲＢ（ｔ）が、以下の方程式に従って計算される。
【０１２７】
【数１３】
2021502561.tif 000015
【０１２８】
Ｘ１ｈはセンサと部品との間の架空の線であり、積分における特性は、この線に垂直な成分である。
【０１２９】
さらに別の例として、方程式（２）を維持しつつ、方程式（３）の変形例において、欠陥２０の、超音波センサによって受信された信号に対する寄与ＲＤｉｆｆ（ｔ）は、項Ａを項Ｂと相互に置き換えて以下の方程式に従って代替的に計算される。
【０１３０】
【数１４】
2021502561.tif 000016
【０１３１】
前述の例において、所定の領域Ｓ３ｋの境界Ｆに位置する要素ソース
【０１３２】
【数１５】
2021502561.tif 000017
【０１３３】
の位置は、１つの計算された要素分布から別のものへ変化し、その一方所定の領域Ｓ３ｋの境界Ｆに位置する受信器の位置は、反対に１つの計算された要素分布から別のものへ変化しない。
【０１３４】
当業者であれば、いくつかの受信器の追加として、所定の領域Ｓ３ｋの境界に位置する要素ソース
【０１３５】
【数１６】
2021502561.tif 000018
【０１３６】
の位置は１つの計算された要素分布から別のものへ変化する一方、所定の領域Ｓ３ｋの境界Ｆに位置するいくつかの受信器の位置は１つの計算された要素分布から別のものへ変化しないことを理解するであろう。
【０１３７】
変形例において、第２の計算モジュール４２は、所定の領域Ｓ３ｋの境界Ｆに位置する互いに隣接して配置されたいくつかの要素ソース及び、所定の領域Ｓ３ｋの境界Ｆに位置する単一の受信器を実現する。所定の領域Ｓ３ｋの境界Ｆに位置する要素ソース
【０１３８】
【数１７】
2021502561.tif 000019
【０１３９】
の位置は、１つの計算された要素分布から別のものへ変化しないが、所定の領域Ｓ３ｋの境界Ｆに位置する単一の受信器の位置は、１つの計算された要素分布から別のものへ変化する。
【符号の説明】
【０１４０】
１０  電子検査システム
１２  金属部品
１４  電子決定デバイス
１５  超音波センサ
１６  電子シミュレートデバイス
１８  電子識別デバイス
２０  欠陥
２２  クラッディング
２４  炉心
２６  原子炉
２８  外側表面
３０  内側境界
３２  液体
３４  気相流体
４０  第１の計算モジュール
４２  第２の計算モジュール
４４  決定モジュール
４６  生成モジュール
４８  第２の分布のライブラリ
５０  情報処理ユニット
５２  メモリ
５４  プロセッサ
６３  蒸気発生器
６４  タービン
６５  発電機
６６  復水器
６８  一次循環系
６９  ポンプ
７２  二次循環系
７３  ポンプ
７４  ヒーター
７６  単一の燃料集合体
７８  容器
８０  制御クラスター
８２  機構
８４  核燃料棒
８６  支持スケルトン
８８  下側の端部ピース
９０  上側の端部ピース
９１  案内チューブ
９２  スペーサー形成グリッド
９４  下側ストパー
９５  上側ストッパー
９６、９８  サブネットワーク
【図１】
2021502561.tif 000024
【図２】
2021502561.tif 000025
【図３】
2021502561.tif 000026
【図４】
2021502561.tif 000027
【図５】
2021502561.tif 000028
【図６】
2021502561.tif 000029
【図７】
2021502561.tif 000030
【図８】
2021502561.tif 000031
【図９】
2021502561.tif 000032
【図１０】
2021502561.tif 000033
【図１１】
2021502561.tif 000034
【国際調査報告】
2021502561.tif 000035
2021502561.tif 000036
2021502561.tif 000037
2021502561.tif 000038
2021502561.tif 000039
2021502561.tif 000040