Acquisition comprimée pour la tomographie par ondes guidées appliquée au SHM de tuyauterie H/F

Informations générales

Entité de rattachement

Le CEA est un acteur majeur de la recherche, au service des citoyens, de l'économie et de l'Etat.

Il apporte des solutions concrètes à leurs besoins dans quatre domaines principaux : transition énergétique, transition numérique, technologies pour la médecine du futur, défense et sécurité sur un socle de recherche fondamentale. Le CEA s'engage depuis plus de 75 ans au service de la souveraineté scientifique, technologique et industrielle de la France et de l'Europe pour un présent et un avenir mieux maîtrisés et plus sûrs.

Implanté au cœur des territoires équipés de très grandes infrastructures de recherche, le CEA dispose d'un large éventail de partenaires académiques et industriels en France, en Europe et à l'international.

Les collaboratrices et collaborateurs du CEA partagent trois valeurs fondamentales :

• La conscience des responsabilités

• La coopération

• La curiosité

Référence

Description de l'unité

Localisé en région parisienne, sur le plateau de Saclay, le #CEA-List est un institut de recherche technologique sur les systèmes à logiciel prépondérant. Dans le domaine du Contrôle Non Destructif (CND), les thématiques de recherche au CEA LIST sont principalement la simulation et le traitement des données, et la conception d'instrumentations et de capteurs innovants. Les études portent, principalement, sur les techniques ultrasonores, électromagnétiques (courant de Foucault) et rayons X. Dans ce cadre, le LIST développe la plate-forme CIVA, logiciel de simulation des CND et SHM (pour Structural Health Monitoring) qui s'appuie sur les travaux de recherches menés au sein du département DIN.

Domaine

Instrumentation, métrologie et contrôle

Contrat

Stage

Intitulé de l'offre

Acquisition comprimée pour la tomographie par ondes guidées appliquée au SHM de tuyauterie H/F

Sujet de stage

Dans un contexte en constante évolution vous travaillerez sur le monitoring de structure par ondes guidées dans le but d'imager une dégradation de tuyauterie liée à de la corrosion ou de l'érosion. Un ensemble de capteurs permettent de sonder la structure et les données mesurés par ces derniers sont traitées par un algorithme de tomographie qui produit l'image de la structure au niveau de la zone sondée. Votre objectif sera d'utiliser des outils d'acquisition comprimée permettant d'utiliser un nombre minimal de capteurs tout en gardant une qualité d'imagerie optimale.

Durée du contrat (en mois)

6

Description de l'offre

Rejoignez-nous en Stage  

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Description du poste :

Les techniques de SHM consistent à munir une structure d'un réseau de capteurs permettant de détecter à tout moment et de manière automatisée l'apparition de défauts (corrosion, etc). Un phénomène physique permettant la détection des défauts consiste à utiliser des ondes guidées se propageant dans la structure, émises et mesurées par des capteurs collés à cette dernière. Les données acquises sont ensuite exploitées par des algorithmes d'imagerie, tels que la tomographie, pour fournir une cartographie de l'épaisseur de la zone inspectée. Ce type d'information permet ensuite d'identifier les défauts et quantifier leur nocivité (taille, profondeur) [1,2]. Les méthodes de tomographie requierent un grand nombre de points de mesure afin de maximiser la résolution de l'imagerie. Ainsi, selon les capteurs utilisés et l'application finale, l'instrumentation peut être considérée comme trop intrusive et il est donc important de chercher à minimiser cette intrusivité.

Afin de réduire le nombre de capteurs sans dégrader les performances de contrôle, l'utilisation des méthodes d'acquisition comprimée (ou Compressed Sensing (CS) en anglais) est envisagée. Le CS est une théorie d'échantillonnage permettant d'outrepasser les critères d'échantillonnage classiques (théorème de Shannon-Nyquist). Pour réduire le nombre de points de mesure, le CS repose sur deux concepts fondamentaux : l'inconnue à reconstruire doit avoir une représentation parcimonieuse et le procédé de mesure doit être incohérent [3]. Une première preuve de concept de tomographie par CS sur plaque a été réalisée au laboratoire. L'apport du CS est net : moins de capteurs et une image moins bruitée. Ces premiers résultats prometteurs sur plaque nous poussent à adapter l'algorithme aux tuyauteries, structures plus proches des applicatifs industriels.

L'objectif du stage est d'adapter les algorithmes de tomographie par CS aux spécificités d'une tuyauterie. On s'attend à limiter le nombre de capteurs, minimisant ainsi l'intrusivité de l'instrumentation tout en gardant une résolution optimale. La méthode sera évaluée sur des données synthétiques issues de simulations CIVA et sur données expérimentales.

Le stagiaire devra avoir un intérêt pour réaliser les campagnes expérimentales. De plus, des connaissances en acoustique, propagation d'ondes et traitement du signal sont nécessaires pour mener à bien ce stage. Enfin, des compétences en langages Python seront fortement appréciées.

[1] Huthwaite et al; High-resolution guided wave tomography Wave Motion, 2013, 50,
[2] Druet et al; Autocalibration method for guided wave tomography with undersampled data Wave Motion, 2019
[3] Mesnil et al; Sparse wavefield reconstruction and source detection using Compressed Sensing Ultrasonics, Elsevier, 2016, 67, 94-104

Moyens / Méthodes / Logiciels

Plateforme expérimentale du laboratoire, codes python et C++, logiciel CIVA

Profil du candidat

Qu'attendons-nous de vous ?

Vous préparez un diplôme de niveau Master 2.

Vous êtes passionné par la recherche scientifique et technologique et êtes reconnu pour votre curiosité scientifique et votre autonomie.

Vous possédez des connaissances en acoustique, propagation des ondes et traitement du signal.

Rejoignez-nous, venez développer vos comptences et en acquérir de nouvelles 

Vous avez encore un doute ? Nous vous proposons :

• L'opportunité de travailler au sein d'une organisation de renommée mondiale dans le domaine de la recherche scientifique,
• Un environnement unique dédié à des projets ambitieux au profit des grands enjeux sociétaux actuels,
• Une expérience à la pointe de l'innovation, comportant un fort potentiel de développement industriel,
• Des moyens expérimentaux exceptionnels et un encadrement de qualité,
• De réelles opportunités de carrière à l'issue de votre stage
• Un poste au cœur de la Savoie, facilement accessible via la mobilité douce favorisée par le CEA,
• Un équilibre vie privée – vie professionnelle reconnu,
• Un restaurant d'entreprise,
• Une politique diversité et inclusion,

Conformément aux engagements pris par le CEA en faveur de l'intégration des personnes handicapées, cet emploi est ouvert à toutes et à tous. Le CEA propose des aménagements et/ou des possibilités d'organisation pour l'inclusion des travailleurs handicapés.

Site

Grenoble

Localisation du poste

France, Auvergne-Rhône-Alpes, Savoie (73)

Ville

Site de l'INES, basé au Bourget-du-Lac en Savoie

Critères candidat
Langues

Anglais (Intermédiaire)

Diplôme préparé

Bac+5 - Diplôme École d'ingénieurs

Formation recommandée

Niveau 3e année école d'ingénieur ou Master 2

Possibilité de poursuite en thèse

Oui

Disponibilité du poste

02/03/2026

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