Controle non destructif 2006 Conception mécanique Hautes Etudes d'Ingénieur (Lille)

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Examen du Supérieur Hautes Etudes d'Ingénieur (Lille). Sujet de Controle non destructif 2006. Retrouvez le corrigé Controle non destructif 2006 sur Bankexam.fr.
Publié le : samedi 9 août 2008
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HEI 5 CM ~ CONTROLE NON DESTRUCTIF Stéphane Baly
La qualité de rédaction (claire et concise SVP) sera prise en compte.
18 décembre 2006,
EXERCICE - ULTRASONS On veut détecter une petite fissure circonférencielle sur un arbre en acier à l'aide d'un transducteur par contact placé en bout d'arbre. Compte-tenu de sa dimension, on admettra que, si cette fissure est insonifiée par une onde quelconque longitudinale ou transversale, elle diffuse à la fois des ondes longitudinales ou transversales dans toutes les directions. Le schéma simplifié est représenté sur la figure ci-dessous. On assimilera pour les calculs le transducteur à un point placé au centre de la section droite de l'arbre et on supposera que les ultrasons se propagent suivant des rayons et que l'angle d'ouverture du faisceau ultrasonore est petit.
1- Montrer que cette fissure engendre trois échos ultrasonores principaux suivant des trajets représentés sur la figure.
2- Déterminer les temps d'arrivée par rapport à l'instant d'émission. On supposera, pour simplifier les calculs, que la distanced dela fissure par rapport au bout de l'arbre sur lequel est positionnée le transducteur est grande devant de diamètreDde l'arbre.
Application numérique :D= 3 cmDistances d=15 cm EXERCICE 2 On considère une poutre en acier XC45 ayant les dimensions donnéesfigure 1. L'alliage considéré a les caractéristiques physiques suivantes : une perméabilité relativervariant très rapidement avec le m 6 champ magnétique appliqué, et une conductivité électrique6.10S/m. s1
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Figure 1 On souhaite contrôler de façon non destructive les différentes étapes d'élaboration de cette structure, ainsi que sa tenue en service. Pour cela, nous avons à notre disposition les techniques suivantes de contrôle non destructif :
(a) Un poste de radiographie pouvant travailler entre 100 kV et 200 kV et trois films Kodak, dont les abaques caractéristiques et courbes sensitométriques des films sont fourniesfigures 3 etfigure 4. La 0, 2 ± lecture des densités s'effectue à l'aide d'un densitomètre de précision.
(b) Un équipement de contrôle par courants de Foucault comportant des sondes BF et MF encerclantes, internes ou de surface.
(c) un dispositif de contrôle par ultrasons avec transducteur droit et deux transducteurs d'angles (45° et 60°).
(d) un dispositif de magnétoscopie : révélateur en suspension, systèmes d'aimantation directe et indirecte.
I. CONTROLE DES PRODUITS LAMINES AVANT ASSEMBLAGE
Les trois plaques composant la poutre sont obtenues par laminage à chaud de lingots d'acier. L'alliage initial contient une quantité non négligeable d'inclusions de sulfure de manganèse MnS, particules molles initialement sphériques qui s'écrasent sous l'effet du laminage et forment des défauts orientés dans le plan des plaques, appelés délaminages. Il est nécessaire, pour des questions de tenue mécanique, que ces défauts aient une longueur inférieure à 1 cm, et une épaisseur inférieure à 0,6 cm.
I.1 - On souhaite tout d'abord utiliser le dispositif de RX mis à notre disposition. On choisit à priori une tension de travail de 180kV et le film Industrex A. Quelle exposition donne une densité de noircissement d=2 sur ce film, si le matériau est vierge de défaut?
I.2 - Quelle variation maximale de densité donnera la présence d'un délaminage ? Cette variation est-elle détectable? Le facteur radiographique équivalent du sulfure de manganèse à 180kV est égal à 0.605.
I.3 - La tension de travail et le film choisis précédemment sont-ils les mieux adaptés pour le contrôle que nous souhaitons réaliser ? justifier pour chacun des paramètres.
I.4 - La méthode des RX est-elle la mieux adaptée à la détection et au dimensionnement de ce type de défauts ? justifier.
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II. CONTROLE DES SOUDURES SUR LES PRODUITS LAMINES
Les trois plaques composant la poutre sont ensuite assemblées par soudure. Le métal d'apport a les mêmes caractéristiques physiques que l'acier de base. L'angle moyena dela soudure est de 25°. L'expérience montre l'existence possible de deux types de défauts au sein de la soudure (figure 2) : des soufflures et un manque de liaison aux interfaces soudure/matériaux de base.
Discuter du choix d'une ou plusieurs méthode(s) de contrôle parmi celles disponibles, permettant de contrôler au mieux les zones soudées de la poutre.
Figure 3 - Abaque d’exposition pour l’acier établi pour le film KODAK Industrex A avec écrans de plomb. Densité 1.5 distance foyer-film 1 m.
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Figure 4 - Courbes caractéristiques des films KODAK Regulix, Industrex A et M développés 5 minutes à 20°C en révélateur radio KODAK LX 24 entretenu.
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merci

lundi 9 novembre 2015 - 20:10