Contrôle santé de structures aéronautiques par corrélation de champ acoustique ambiant : principe, conditions d'application et voies d'optimisation

Abstract

La corrélation d'un champ acoustique diffus constitue un moyen de retrouver de façon passive la fonction de Green entre deux points d'une structure. L'idée est ici d'exploiter le champ produit dans la structure par les sources de bruit ambiant dans un contexte de vol aéronautique. Nous cherchons alors, en réalisant de façon périodique l'intercorrélation des signaux enregistrés par deux capteurs acoustiques (dits "de mesure") fixés sur la structure, à réaliser un suivi de l'évolution de son état. En particulier, nous avons considéré le cas défavorable où les sources sont localisées et présentent éventuellement des caractéristiques variables (position, spectre émis). Ceci pourrait être le cas, par exemple, pour le champ produit par un turboréacteur ou par des phénomènes aéroacoustiques locaux (structures cohérentes d'écoulements, décollement de couche limite). Dans cette situation, il s'avère alors impossible de séparer dans l'information mesurée les contributions des caractéristiques de la structure et des caractéristiques de la source. Nous avons montré que ce problème pouvait être contourné en utilisant un troisième capteur (dit "de référence") permettant d'identifier au préalable la configuration de source en cours au moment de la mesure. La condition pour que cette technique fonctionne convenablement est que le signal reçu par ce capteur soit le moins sensible possible à l'apparition d'un endommagement dans la zone d'inspection. Le travail présenté ici met particulièrement l'accent sur ce point critique. Un certain nombre de paramètres physiques pertinents ont été identifiés et leur influence sur la mesure réalisée a été quantifiée. En particulier, le rôle prépondérant joué par le positionnement relatif de la source et des capteurs (de mesure et de référence) par rapport à la zone d'inspection, mais aussi les caractéristiques de la structure (atténuation, réverbération), a été mis en évidence.