WO2022269172A1 - Procede de caracterisation d'une piece mecanique - Google Patents

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WO2022269172A1
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PCT/FR2022/051174
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Julien Paul SCHNEIDER-DIE-GROSS
Arturo MENDOZA QUISPE
Stéphane Roux
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Centre National De La Recherche Scientifique
Ecole Normale Superieure Paris-Saclay
Safran
Safran Aircraft Engines
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    • G06N5/022—Knowledge engineering; Knowledge acquisition

Definitions

  • This presentation relates to a method for characterizing a mechanical part making it possible to evaluate the residual stresses in the part, as well as a method for constructing a predictive model and a non-destructive testing method making it possible to easily control such a room.
  • Such methods can in particular be used in the aeronautical field, and more particularly for parts whose mechanical behavior is difficult to predict, such as parts exhibiting behaviors other than isotropic, for example 3D woven composite parts.
  • This presentation relates to a method for characterizing a mechanical part, comprising the following steps: measurement of geometric information of the part in a first state, physical transformation of the part between the first state and a second state, measurement of geometric information of the part in its second state, determination of the field of displacement between the first state and the second state of the part by a method of correlation of digital images and obtaining of the field of deformation between the first state and the second state of the part, determination of the stress field in the second state of the part by a finite element simulation method.
  • Such a digital image correlation method is a non-rigid registration method between pairs of images which is known in the field of experimental mechanics in order to calculate the deformation of a sample when an external force or a thermal stress is applied to it.
  • the method is based on the assumption of the conservation of gray levels in the region of interest considered.
  • the displacement field can concern either the surface of the part (SC) or the entire volume of the part (CIV).
  • this method has the advantage of only requiring geometric information of the part before and after the transformation as input, which can be achieved in a simple and inexpensive manner using existing measurement means.
  • the physical transformation of the part is a mechanical or thermal, or even chemical, loading (for example: crosslinking of a polymer, departure of solvent), and/or machining.
  • the geometric information of the part includes at least the surface geometry of the part.
  • the digital image correlation used in this mode will be digital surface image correlation, also known as SC stereo-correlation.
  • the geometric information of the part includes the solid geometry of the part. A greater quantity of information is thus available, which allows the correlation of volumetric digital images and therefore increases the reliability of the process.
  • the digital image correlation used will be a CIV volume image correlation.
  • the geometric information of the part includes the internal structure of the part. This is particularly interesting when the part has a heterogeneous internal structure, for example woven or grained. An even greater quantity of information is thus available, which facilitates the correlation of digital images and therefore increases the reliability of the method. It is also possible in this way to more easily follow the displacements of certain internal structures of interest.
  • the measurement of the geometric information of the part is carried out in a non-destructive manner, and preferably without contact with the part.
  • the measurement of the geometric information of the part is carried out by a three-dimensional measuring machine (CMM), a fringe projection system (SPJ) and/or a tomograph (CT).
  • CMM three-dimensional measuring machine
  • SPJ fringe projection system
  • CT tomograph
  • the measurement of the geometric information of the part is carried out at least by a tomograph (CT).
  • CT tomograph
  • the digital image correlation method is a surface method, for example of the stereo-correlation type.
  • the digital image correlation method is a three-dimensional method of the volume image correlation type.
  • the characterization method includes a step of supplying a behavior law of the part and the parameters of this law.
  • This model describes the mechanical behavior of the part and makes it possible to calculate its stress field according to its strain field.
  • the characterization method comprises a step of determining a behavior model of the part and the parameters of this behavior model.
  • this step makes it possible to determine one.
  • the step of determining the behavioral model of the part uses a method for identifying the type of update of the finite element model (FEMU for Finite Element Model Updating). . According to this method, finite element simulations of the test are iteratively carried out in order to find the constitutive parameters allowing the best match between the calculated and real measurements.
  • FEMU Finite Element Model Updating
  • the step of determining the behavioral model of the part uses a method of the Constitutive Equation Gap Method type (in English, CEGM for Constitutive Equation Gap Method). According to this method, one seeks to minimize a functional of the deviation of the constitutive equation (CEG), which makes it possible to obtain the identified values of the constitutive parameters.
  • CEG constitutive Equation Gap Method
  • the step of determining the behavioral model of the part uses a method of the Virtual Fields Method (VFM) type. This method is based on the principle of virtual work applied with well-chosen virtual fields.
  • VFM Virtual Fields Method
  • the step of determining the behavioral model of the part uses a method of the equilibrium gap method type (EGM for Equilibrium Gap Method). This method is based on the discretization of equilibrium equations and the minimization of the equilibrium deviation.
  • the step of determining the model of the behavior of the part is integrated into the method of image correlation digital.
  • the measurement and identification steps are carried out in a single analysis.
  • the desired transformation T is parameterized by the defined constitutive law, the material parameters to be identified, and the boundary conditions considered. Thus any uncertainty related to the measurement is directly considered in the global optimization procedure.
  • the integrated approach then comprises the following steps:
  • the behavior model of the part and the parameters of this behavior model are established from the results obtained by applying the characterization method to a lower-scale part sharing at least certain structural characteristics. with the room. For example, tests can first of all be carried out on specimens, therefore having simplified geometries, in order to determine a behavior model suitable for these specimens, then this model, possibly adjusted, can be used for the size part. higher, either to constitute the model of behavior of the part, or to constitute the starting point of the stage of determination of the model of behavior of the part. By doing so, one can use the knowledge learned at the lower scale to accelerate the convergence of the process at the upper scale and/or to improve the reliability of the process at the upper scale.
  • the part is made of a material exhibiting anisotropic mechanical behavior, in particular of 3D woven composite material.
  • the behavior of these materials is indeed difficult to model and depends a lot on the geometry of the part and the structure of the weaving.
  • such materials have a rich, easily identifiable structure, which facilitates the correlation of digital images.
  • the characterization method includes a prior step of placing visual markers on the surface of the part. It may in particular be a superficial spotting. These markers make it easier to correlate digital images, especially when the structure of the part does not offer enough natural markers.
  • the part is a test piece.
  • the transformation can then be of any type, for example a mechanical or thermal loading. Applying the characterization process to such a specimen makes it possible to determine a behavior model for a simple case. The results obtained can then be used during the characterization of a larger part.
  • the part is an experimental part.
  • This can be a part larger than a simple test piece, with the geometry of the final part or an intermediate geometry, more complex than a test piece but simplified compared to the real geometry.
  • Such an experimental part can undergo experimental transformations, decorrelated from the real production range, or else production transformations, forming part of the real production range. These transformations can in particular be heat treatments or machining operations.
  • the part is a production part. It can be subject to this process in its final state, or in an intermediate state of the production range.
  • the transformations undergone are then production transformations, forming part of the true production range.
  • the first state is the state of the part when it comes out of the mold and the second state is the state of the part after all the machining operations planned for this part.
  • the first state is the state of the part after all the machining operations planned for this part and the second state is the state of the final part after all the finishes planned for this room.
  • the part is a turbine engine blade, preferably a fan blade.
  • This presentation also relates to a method for constructing a predictive model, comprising the following steps: supply of a large number of parts of the same nature, application of the characterization method according to any one of the preceding embodiments on each of these parts, statistical analysis of the results obtained and definition of typologies of geometries attached to certain structural particularities of the part, and construction of a predictive model configured to predict the existence of structural particularities in the part from its information geometric.
  • At least certain structural particularities of the part are particular deformations deviating from the theoretical internal structure of the part. These particular deformations can be associated with an unacceptable state of stress; others may be referenced but still deemed acceptable.
  • the method for constructing the predictive model comprises a step of learning on the selected parts resulting in the definition and recognition of the types of deformation by a learning model, for example a network of neurons.
  • the construction method comprises a step of defining and recognizing elementary modes, each corresponding to a given structural particularity. In this way, it is possible to describe any new field of strains or stresses observed in the form of a combination of these elementary modes.
  • the method for constructing the predictive model comprises a step for defining non-destructive testing criteria making it possible to conclude whether or not a part is admissible.
  • This presentation also relates to a non-destructive testing method, comprising the following steps: measurement of geometric information of a part to be tested, provision of geometric information of the part to be tested to a predictive model constructed using of a method according to any one of the preceding embodiments and determination of the existence or not of structural features in the part.
  • the non-destructive testing method includes a step of determining the field of displacement or deformation of the part to be tested. This displacement field is determined between a first state which corresponds to the state of exit from the mold of the part and a second state which corresponds to the final state of the part. Geometric information in the first state can be remeasured for each part or reference geometric information can be used in a common way for all the parts of a given nature.
  • the non-destructive testing method includes a step of determining the stress field in the part to be tested.
  • the non-destructive testing method includes a decision step regarding the admissibility of the part.
  • the measurement of the geometric information of the part to be inspected is carried out using a tomograph only or by merging the measurements of a tomograph with those of a three-dimensional measuring machine.
  • This presentation also relates to a computer program comprising instructions for executing the steps of the characterization method according to any one of the preceding embodiments, of the method for constructing a predictive model according to any one of the previous embodiments, or of the non-destructive testing method according to any one of the previous embodiments, when the program is executed by a computer.
  • This presentation also relates to a recording medium comprising a computer program according to any one of the preceding embodiments.
  • 3D weaving or "three-dimensional weaving” means a weaving technique in which warp threads circulate within a matrix of weft threads so as to form a three-dimensional network of threads according to a three-dimensional weave: all the layers of threads of such a fibrous structure are then woven during the same weaving step within a loom.
  • FIG. 1 schematically represents a first characterization method applied to a specimen.
  • FIG. 2 schematically represents a second characterization method applied to a part.
  • Figure 3 schematically represents a process for constructing a predictive model.
  • Figure 4A illustrates a first example of a structural feature.
  • Figure 4B illustrates a second example of a structural feature.
  • FIG. 1 schematically represents a first example of a characterization method.
  • This first characterization method applies to a test piece.
  • This specimen is made of a 3D woven composite material from a fibrous preform coated with resin using an injection process of the RTM (Resin Transfer Molding) type.
  • the specimen is shown on the left in a first state 10a. It then undergoes a first measurement step 11 making it possible to obtain geometric information on the first state 10a of the specimen.
  • RTM Resin Transfer Molding
  • This measurement step can be performed by a three-dimensional measuring machine (CMM).
  • CCM three-dimensional measuring machine
  • Such a three-dimensional measuring machine comprises a plurality of probes traversing the surface of the part, most often in predetermined planes. This leads to the determination of several contours of the part.
  • This measurement step can also be performed by a fringe projection system (SPJ).
  • SPJ fringe projection system
  • Such a fringe projection system comprises a device for projecting fringes onto the surface of the part and a camera which, recognizing the projected fringes, is able to extract a cloud of points representing the elevation of the surface of the part.
  • This measurement step can also be performed by a tomograph (CT).
  • CT tomograph
  • Such a tomograph gives access to the volumetric geometry of the entire part, as well as to its internal structure.
  • This transformation 12 can in particular be a mechanical and/or thermal loading according to a standard test protocol in the field.
  • this transformation 12 undergoes a second measurement step 13 making it possible to obtain geometric information on the second state 10b of the specimen.
  • the measurement device or devices used are similar to those used during the first measurement step in order to have comparable geometric information between the first state 10a and the second state 10b.
  • the geometric information of the first state 10a and of the second state 10b are available in an image format from the measurement or are, if necessary, converted into such an image format.
  • the geometric information of the first state 10a and of the second state 10b is then provided to an integrated digital image comparison algorithm 14 in order to determine, on the one hand, the displacement field between the first state 10a and the second state 10b of the specimen and, on the other hand, the constituent parameters of the model of behavior of the specimen. Obtaining the displacement field also results in obtaining the deformation field between the first state 10a and the second state 10b of the specimen.
  • FIG. 2 schematically represents a second example of a characterization method, this time applied to a part.
  • This part is also made of 3D woven composite material from a fibrous preform coated with resin using an RTM (Resin Transfer Molding) type injection process.
  • RTM Resin Transfer Molding
  • it has a more complex geometry than a simple test piece: it may in particular be a production part or an experimental part with the same geometry as a production part or one planned for production. It may in particular be a fan blade for a turbojet engine.
  • the part is shown on the left in a first state 20a corresponding to its mold exit state.
  • the arrow 22 represents all the transformations undergone by the part after it leaves the mould, and in particular heat treatments and/or machining operations, these transformations 22 resulting in the second state 20b of the part.
  • the characterization process can then take place analogously to the case of the specimen above: measurement steps 21, 23 are carried out on the first state 20a and the second state 20b of the part in order to obtain its geometric information before and after transformations 22.
  • the geometric information of the first state 20a and the second state 20b is thus provided to an integrated digital image comparison algorithm 24 in order to determine the displacement and deformation fields between the first state 20a and the second state 20b as well as the constituent parameters of the behavior model of the part.
  • an integrated digital image comparison algorithm 24 in order to determine the displacement and deformation fields between the first state 20a and the second state 20b as well as the constituent parameters of the behavior model of the part.
  • the stress field in the second state 20a of the part can then be obtained using a finite element simulation step 25.
  • FIG. 3 now illustrates an example of a method for constructing a predictive model.
  • This process aims at the construction of a predictive model for a given part model allowing, thanks to a simple measurement of the geometric information of a given part, to predict the existence of possible structural particularities of the part, in particular deformations and/or residual stresses which may constitute defects.
  • the process for constructing a predictive model first requires the characterization of several parts of the reference considered, for example at least 3 parts if the manufacturing process is robust and generates little dispersion or else, for example, at least 50 parts if the manufacturing process generates more dispersion, using a characterization process as described above.
  • FIGS. 4A and 4B each illustrate an example of a structural particularity that may appear in a part of the 3D woven fan blade type.
  • the structure of the fibrous reinforcement is visible with warp threads 31 and weft threads 32 intermingled.
  • the areas of high deformations are represented in superimposition using ranges of points, the deformations being all the more important as the density of the points is important.
  • FIG. 4A illustrates a first example of a structural feature: it is a shear zone identified under the reference B1.
  • Figure 4B illustrates a second example of structural particularity: this is another shear zone identified under the reference B2.
  • a database is then constructed associating the geometric information of each part with the structural particularities identified in the part in question. This results in defining typologies of parts K1, K2, K3 according to the structural particularities they include.
  • This database can then be used to learn a predictive model in order to train the latter to predict the presence of one or more structural features thus referenced on the basis of the geometric information of a new part studied. .
  • this learning step can include a step of defining and recognizing elementary modes, each corresponding to a given structural particularity.
  • the model thus trained then constitutes a predictive model capable of restoring a probability of presence for each of the referenced structural characteristics.

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Abstract

Procédé de caractérisation d'une pièce mécanique permettant d'évaluer les contraintes résiduelles dans la pièce, ainsi qu'un procédé de construction d'un modèle prédictif et un procédé de contrôle non destructif permettant de contrôler facilement une telle pièce, le procédé de caractérisation comprenant les étapes suivantes : mesure d'informations géométriques (21) de la pièce dans un premier état (20a), transformation physique (22) de la pièce entre le premier état (20a) et un deuxième état (20b), mesure d'informations géométriques (23) de la pièce dans son deuxième état (20b), détermination du champ de déplacement (24) entre le premier état (20a) et le deuxième état (20b) de la pièce par une méthode de corrélation d'images numériques et obtention du champ de déformation entre le premier état (20a) et le deuxième état (20b) de la pièce, détermination du champ de contraintes (25) dans le deuxième état de la pièce par une méthode de simulation par éléments finis.

Description

Procédé de caractérisation d'une pièce mécanique
Domaine Technique
[0001] Le présent exposé concerne un procédé de caractérisation d’une pièce mécanique permettant d’évaluer les contraintes résiduelles dans la pièce, ainsi qu’un procédé de construction d’un modèle prédictif et un procédé de contrôle non destructif permettant de contrôler facilement une telle pièce.
[0002] De tels procédés peuvent notamment être utilisés dans le domaine aéronautique, et tout particulièrement pour des pièces dont le comportement mécanique est difficilement prévisible, comme des pièces présentant des comportements autres qu’isotrope, par exemple des pièces composites tissées 3D.
Technique antérieure
[0003] La conception de certaines pièces aéronautiques est particulièrement compliquée en raison des effets indésirables des contraintes résiduelles, lesquelles ont tendance à déformer les pièces et les écarter de leur géométrie attendue. Cela est notamment le cas des aubes de soufflantes réalisées en matériau composite tissé 3D construites par le procédé de moulage par transfert de résine, où les pièces subissent une légère déformation lorsqu’elles sont sorties de leurs moules.
[0004] Faute de pouvoir caractériser correctement ces contraintes résiduelles et les déformations associées, la conception de telles pièces nécessite de nombreuses itérations au cours desquels on constate l’écart à la géométrie souhaitée pour la pièce n et on adapte le design n+1 en tentant de compenser cet écart, ce qui aboutit le plus souvent encore à un écart de géométrie mais moins important que le précédent : on continue alors les itérations jusqu’à ce que l’écart à la géométrie souhaitée soit jugé suffisamment faible. [0005] On comprend donc la perte de temps considérable, le gaspillage de matériaux, et le coût significatif qu’entraînent de telles itérations (comme par exemple, la construction des plusieurs moules).
[0006] Ce défaut de caractérisation entraîne d’autres difficultés, notamment dans le domaine du contrôle non destructif. En effet, à ce jour, le contrôle métrologique de ces pièces permet uniquement de comparer la géométrie à une cible acceptable intégrant une tolérance prédéterminée sans aucune information sur la présence de contraintes résiduelles, et donc sur la santé matière.
[0007] En effet, à ce jour, les méthodes connues pour vérifier la présence de telles contraintes résiduelles nécessitent d’usiner la pièce, en perçant des trous par exemple, et d’observer les déformations qui en découlent. Toutefois, ces méthodes sont limitées à des géométries simples et, surtout, entraînent la destruction de la pièce : elles ne peuvent donc être utilisées de manière systématique en production.
[0008] Il existe donc un réel besoin pour un procédé de caractérisation d’une pièce mécanique, ainsi qu’un procédé de construction d’un modèle prédictif et un procédé de contrôle non destructif, qui soient dépourvus, au moins en partie, des inconvénients inhérents aux méthodes connues précitées.
Exposé de l’invention
[0009] Le présent exposé concerne un procédé de caractérisation d’une pièce mécanique, comprenant les étapes suivantes : mesure d’informations géométriques de la pièce dans un premier état, transformation physique de la pièce entre le premier état et un deuxième état, mesure d’informations géométriques de la pièce dans son deuxième état, détermination du champ de déplacement entre le premier état et le deuxième état de la pièce par une méthode de corrélation d’images numériques et obtention du champ de déformation entre le premier état et le deuxième état de la pièce, détermination du champ de contraintes dans le deuxième état de la pièce par une méthode de simulation par éléments finis. [0010] Une telle méthode de corrélation d’images numériques est une méthode de recalage non rigide entre paires d’images qui est connue dans le domaine de la mécanique expérimentale afin de calculer la déformation d’un échantillon lorsqu’un effort externe ou une sollicitation thermique lui est appliqué. La méthode est basée sur l’hypothèse de la conservation des niveaux de gris dans la région d’intérêt considérée. Ainsi, pour une image dite de référence f(x) et une image de test g(x), le recalage en question consiste à trouver la transformation T permettant de corriger l’image de test (g°T)(x) afin de minimiser le norme L2 de leur différences (encore appelé champ de résidu), n(x)=(g°T)(x)-f(x).
[0011] Cette minimisation est souvent réalisée via une méthode de résolution itérative de Gauss-Newton. Afin de mieux contraindre ce problème, la transformation T peut être limitée à une base réduite composée par des fonctions de forme connues, par exemple les fonctions de forme de la méthode des Eléments Finis (EF).
[0012] Ainsi, la transformation T appliquée sur l’image de test g(x) peut s’exprimer sous la forme (g°T)(x)=g(x+u(x)) où u(x) correspond au champ de déplacement recherché et est définit par : u(x) =å, u, f,(c) avec f,(c) les fonctions de forme connues et u, les amplitudes associées à retrouver via l’optimisation. A noter que le champ de déplacement peut concerner soit la surface de la pièce (SC) soit l’intégralité du volume de la pièce (CIV).
[0013] Ainsi, grâce à une telle méthode de corrélation d’images numériques comparant les informations géométriques de la pièce avant et après sa transformation, il est possible de déterminer le champ de déplacement subi par la pièce durant la transformation et, de là, son champ de déformation. Dans le cas de mesures volumique (CIV), ce champ de déformation peut alors être injecté dans une simulation par éléments finis pour obtenir le champ de contraintes dans le deuxième état de la pièce. Dans le cas de mesures surfaciques (SC), il faut également fournir un modèle de microstructure 3D (par exemple, un modèle de conception assistée par ordinateur), positionner le modèle par rapport à la surface mesurée, fournir un modèle de son comportement mécanique et utiliser le champ de déplacement de surface pour réaliser une simulation par éléments finis permettant d’estimer les déformations et les contraintes dans tout le volume. [0014] Ainsi, grâce à cette méthode, il est possible d’obtenir des informations sur les contraintes résiduelles, et donc sur la santé matière, de la pièce dans son deuxième état. En particulier, cette méthode ne nécessite pas d’utiliser des hypothèses de simplification de la géométrie de la pièce.
[0015] La connaissance de ce champ de contraintes, et non plus de la seule géométrie finale de la pièce, permet alors de faciliter et d’accélérer la conception d’une nouvelle pièce ; par exemple, les itérations successives de conception de moule ne se font plus à l’aveugle. On réalise ainsi des économies substantielles lors de la conception.
[0016] Par ailleurs, un tel procédé permet d’évaluer la santé matière d’une pièce, sans devoir recourir à une altération de la pièce : il est donc possible d’utiliser un tel procédé sur des pièces de production, éventuellement de manière systématique, afin de contrôler leur admissibilité, tant sur le plan géométrique que le plan structurel.
[0017] Enfin, ce procédé a l’avantage de ne nécessiter en entrée que des informations géométriques de la pièce avant et après la transformation, ce qui peut être réalisé de manière simple et peu coûteuse à l’aide de moyens de mesures existants.
[0018] Dans certains modes de réalisation, la transformation physique de la pièce est un chargement mécanique ou thermique, voire chimique (par exemple : réticulation d’un polymère, départ de solvant), et/ou un usinage.
[0019] Dans certains modes de réalisation, les informations géométriques de la pièce incluent au moins la géométrie surfacique de la pièce. La corrélation d’images numériques utilisée, dans ce mode, sera la corrélation d’images numériques de surface, également appelée stéréo-corrélation SC.
[0020] Dans certains modes de réalisation, les informations géométriques de la pièce incluent la géométrie volumique de la pièce. On dispose ainsi d’une quantité d’information plus importante, ce qui autorise la corrélation d’images numériques volumiques et augmente donc la fiabilité du procédé. La corrélation d’images numériques utilisée sera une corrélation d’images volumiques CIV.
[0021] Dans certains modes de réalisation, les informations géométriques de la pièce incluent la structure interne de la pièce. Cela est particulièrement intéressant lorsque la pièce possède une structure interne hétérogène, par exemple tissée ou grenue. On dispose ainsi d’une quantité d’information encore plus importante, ce qui facilite la corrélation d’images numériques et augmente donc la fiabilité du procédé. Il est également possible de cette manière de suivre plus aisément les déplacements de certaines structures internes d’intérêt.
[0022] Dans certains modes de réalisation, la mesure des informations géométriques de la pièce est réalisée de manière non destructive, et de préférence sans contact avec la pièce.
[0023] Dans certains modes de réalisation, la mesure des informations géométriques de la pièce est réalisée par une machine à mesurer tridimensionnelle (MMT), un système de projection de franges (SPJ) et/ou un tomographe (CT).
[0024] Dans certains modes de réalisation, la mesure des informations géométriques de la pièce est réalisée au moins par un tomographe (CT). Ce moyen de mesure permet d’obtenir des mesures à la fois de surface et de volume. En particulier, il permet d’obtenir des informations volumiques, et notamment des images de la structure interne de la pièce, et non plus seulement superficielles, ce qui permet d’apporter une quantité d’information bien plus considérable.
[0025] Dans certains modes de réalisation, la méthode de corrélation d’images numériques est une méthode surfacique, par exemple du type stéréo-corrélation.
[0026] Dans certains modes de réalisation, la méthode de corrélation d’images numériques est une méthode tridimensionnelle du type corrélation d’images volumiques.
[0027] Dans certains modes de réalisation, le procédé de caractérisation comprend une étape de fourniture d’une loi de comportement de la pièce et des paramètres de cette loi. Ce modèle décrit le comportement mécanique de la pièce et permet de calculer son champ de contraintes en fonction de son champ de déformation.
[0028] Dans certains modes de réalisation, le procédé de caractérisation comprend une étape de détermination d’un modèle de comportement de la pièce et des paramètres de ce modèle de comportement. Lorsqu’un modèle de comportement fiable n’est pas encore connu pour la pièce, et ne peut donc être fourni a priori, cette étape permet d’en déterminer un. [0029] Dans certains modes de réalisation, l’étape de détermination du modèle comportemental de la pièce emploie une méthode d’identification du type mise-à- jour du modèle d’éléments finis (en anglais, FEMU pour Finite Elément Model Updating). Selon cette méthode, on effectue de manière itérative des simulations par éléments finis du test afin de trouver les paramètres constitutifs permettant la meilleure adéquation entre les mesures calculées et réelles.
[0030] Dans certains modes de réalisation, l’étape de détermination du modèle comportemental de la pièce emploie une méthode du type méthode de l'écart d'équation constitutive (en anglais, CEGM pour Constitutive Equation Gap Method). Selon cette méthode, on cherche à minimiser une fonctionnelle de l'écart d'équation constitutive (CEG), ce qui permet d’obtenir les valeurs identifiées des paramètres constitutifs.
[0031] Dans certains modes de réalisation, l’étape de détermination du modèle comportemental de la pièce emploie une méthode du type méthode des champs virtuels (en anglais, VFM pour Virtual Fields Method). Cette méthode est basée sur le principe du travail virtuel appliqué avec des champs virtuels bien choisis.
[0032] Dans certains modes de réalisation, l’étape de détermination du modèle comportemental de la pièce emploie une méthode du type méthode de l'écart à l’équilibre (en anglais, EGM pour Equilibrium Gap Method). Cette méthode est basée sur la discrétisation des équations d'équilibre et la minimisation de l'écart d'équilibre.
[0033] Les méthodes précédemment détaillées peuvent ainsi être utilisées pour trouver les paramètres constitutifs permettant la meilleure adéquation entre les déplacements prédits par le calcul et le mesures préalablement réalisées par la corrélation d’images. Des explications plus précises concernant ces méthodes peuvent être trouvées dans la littérature, et notamment dans le document suivant, qui est incorporé par référence : « S. Avril, M. Bonnet, A. S. Bretelle, M. Grédiac, F. Hild, P. lenny, F. Latourte, D. Lemosse, S. Pagano, E. Pagnacco et F. Pierron, «OverView of identification methods of mechanical parameters based on full-field measurements,» Experimental Mechanics, pp. 381-402, 2008. ».
[0034] Dans certains modes de réalisation, l’étape de détermination du modèle du comportement de la pièce est intégrée à la méthode de corrélation d’images numériques. Ainsi, les étapes de mesure et d'identification sont réalisées en une seule analyse. Dans une telle méthode intégrée la transformation T recherchée est paramétrée par la loi de comportement définie, les paramètres matériau à identifier, et les conditions aux limites considérées. Ainsi toute incertitude liée à la mesure est directement considérée dans la procédure d’optimisation globale.
[0035] La démarche intégrée comprend alors les étapes suivantes :
1) définir un ensemble de paramètres initiaux,
2) simuler par éléments finis la transformation avec l’ensemble des paramètres,
3) mesurer le champ de déplacement exprimé avec cet ensemble de paramètres,
4) estimer l’erreur d’estimation en comparant les résultats de simulation avec les résultats de mesure,
5) calculer la correction nécessaire à réaliser sur les paramètres compte tenu de l’erreur obtenue,
6) mettre à jour les paramètres selon la correction estimée,
7) répéter les étapes 2 à 6 jusqu’à convergence.
[0036] Dans certains modes de réalisation, le modèle de comportement de la pièce et les paramètres de ce modèle de comportement sont établis à partir des résultats obtenus en appliquant le procédé de caractérisation sur une pièce d’échelle inférieure partageant au moins certaines caractéristiques structurelles avec la pièce. Par exemple, des essais peuvent tout d’abord être menés sur des éprouvettes, possédant donc des géométries simplifiées, afin de déterminer un modèle de comportement adapté pour ces éprouvettes, puis ce modèle, éventuellement ajusté, peut-être repris pour la pièce de taille supérieure, soit pour constituer le modèle de comportement de la pièce, soit pour constituer le point de départ de l’étape de détermination du modèle de comportement de la pièce. En procédant de la sorte, on peut se servir des connaissances apprises à l’échelle inférieure pour accélérer la convergence du procédé à l’échelle supérieure et/ou pour améliorer la fiabilité du procédé à l’échelle supérieure.
[0037] Dans certains modes de réalisation, la pièce est réalisée en un matériau présentant un comportement mécanique anisotrope, notamment en matériau composite tissé 3D. Le comportement de ces matériaux est en effet difficile à modéliser et dépend beaucoup de la géométrie de la pièce et de la structure du tissage. De plus, de tels matériaux possèdent une structure riche, facilement repérable, ce qui facilite la corrélation d’images numériques.
[0038] Dans certains modes de réalisation, le procédé de caractérisation comprend une étape préalable de mise en place de repères visuels sur la surface de la pièce. Il peut notamment s’agir d’un mouchetis superficiel. Ces repères permettent de faciliter la corrélation d’images numériques, notamment lorsque la structure de la pièce n’offre pas suffisamment de repères naturels.
[0039] Dans certains modes de réalisation, la pièce est une éprouvette. La transformation peut alors être de n’importe quel type, par exemple un chargement mécanique ou thermique. Appliquer le procédé de caractérisation à une telle éprouvette permet de déterminer un modèle de comportement pour un cas simple. Les résultats obtenus pourront alors être mis à profit lors de la caractérisation d’une pièce de taille supérieure.
[0040] Dans certains modes de réalisation, la pièce est une pièce expérimentale. Il peut s’agir là d’une pièce ayant une taille supérieure à une simple éprouvette, possédant la géométrie de la pièce finale ou bien une géométrie intermédiaire, plus complexe qu’une éprouvette mais simplifiée par rapport à la géométrie réelle. Une telle pièce expérimentale peut subir des transformations expérimentales, décorrélées de la véritable gamme de production, ou bien des transformations de production, faisant partie de la véritable gamme de production. Ces transformations peuvent notamment être des traitements thermiques ou des usinages.
[0041] Dans certains modes de réalisation, la pièce est une pièce de production. Elle peut faire l’objet de ce procédé dans son état final, ou bien dans un état intermédiaire de la gamme de production. Les transformations subies sont alors des transformations de production, faisant partie de la véritable gamme de production.
[0042] Dans certains modes de réalisation, le premier état est l’état de la pièce en sortie de moule et le deuxième état est l’état de la pièce après l’ensemble des usinages prévus pour cette pièce. [0043] Dans certains modes de réalisation, le premier état est l’état de la pièce après l’ensemble des usinages prévus pour cette pièce et le deuxième état est l’état de la pièce finale après l’ensemble des finitions prévues pour cette pièce.
[0044] Dans certains modes de réalisation, la pièce est une aube de turbomachine, de préférence une aube de soufflante.
[0045] Le présent exposé concerne également un procédé de construction d’un modèle prédictif, comprenant les étapes suivantes : fourniture d’un grand nombre de pièces de même nature, application du procédé de caractérisation selon l’un quelconque des modes de réalisation précédents sur chacune de ces pièces, analyse statistique des résultats obtenus et définition de typologies de géométries rattachées à certaines particularités structurales de la pièce, et construction d’un modèle prédictif configuré pour prédire l’existence de particularités structurales dans la pièce à partir de ses informations géométriques.
[0046] Grâce à un tel procédé, il est possible de caractériser un grand nombre de pièces de même nature, c’est-à-dire correspondant à la même référence de pièce, donc identiques aux variations près, afin d’identifier, par rapprochements entre pièces présentant des informations géométriques analogues, ou présentant tout au moins des particularités géométriques communes, des familles de pièces ayant en commun une ou plusieurs particularités structurales, c’est-à-dire des particularités de structure non observable directement, par exemple une zone possédant de fortes contraintes résiduelles.
[0047] L’analyse statistique d’un tel grand nombre de pièces permet d’identifier certaines particularités structurales qui n’auraient peut-être pas attiré l’attention sur la base de quelques échantillons uniquement et de décider si ces particularités structurales doivent être considérées comme des anomalies ou non.
[0048] Dès lors, lors de la caractérisation d’une nouvelle pièce, il est possible de prédire, en cherchant à rapprocher cette nouvelle pièce des typologies ainsi référencées, les particularités structurales de la nouvelle pièce. [0049] Dans certains modes de réalisation, au moins 3 pièces de même nature, et de préférence au moins 50 pièces de même nature, sont fournies et caractérisées.
[0050] Dans certains modes de réalisation, au moins certaines particularités structurales de la pièce sont des déformations particulières s’écartant de la structure interne théorique de la pièce. Ces déformations particulières peuvent être associées à un état de contraintes non acceptables ; d’autres peuvent être référencées mais être néanmoins jugées acceptables.
[0051] Dans certains modes de réalisation, le procédé de construction du modèle prédictif comprend une étape d’apprentissage sur les pièces sélectionnées aboutissant à la définition et à la reconnaissance des typologies de déformation par un modèle d’apprentissage, par exemple un réseau de neurones.
[0052] Dans certains modes de réalisation, le procédé de construction comprend une étape de définition et de reconnaissance de modes élémentaires correspondant chacun à une particularité structurale donnée. De cette manière, il est possible de décrire tout nouveau champ de déformations ou de contraintes observé sous la forme d’une combinaison de ces modes élémentaires.
[0053] Dans certains modes de réalisation, le procédé de construction du modèle prédictif comprend une étape de définition de critères de contrôle non destructif permettant de conclure à l’admissibilité ou non d’une pièce.
[0054] Le présent exposé concerne également un procédé de contrôle non destructif, comprenant les étapes suivantes : mesure d’informations géométriques d’une pièce à contrôler, fourniture des informations géométriques de la pièce à contrôler à un modèle prédictif construit à l’aide d’un procédé selon l’un quelconque des modes de réalisation précédents et détermination de l’existence ou non de particularités structurales dans la pièce.
[0055] Dans certains modes de réalisation, le procédé de contrôle non destructif comprend une étape de détermination du champ de déplacement ou de déformation de la pièce à contrôler. Ce champ de déplacement est déterminé entre un premier état qui correspond à l’état de sortie du moule de la pièce et un deuxième état qui correspond à l’état final de la pièce. Les informations géométriques dans le premier état peuvent être remesurées pour chaque pièce ou bien des informations géométriques de référence peuvent être utilisées de manière commune pour toutes les pièces d’une nature donnée.
[0056] Dans certains modes de réalisation, le procédé de contrôle non destructif comprend une étape de détermination du champ de contraintes dans la pièce à contrôler.
[0057] Dans certains modes de réalisation, le procédé de contrôle non destructif comprend une étape de décision au sujet de l’admissibilité de la pièce.
[0058] Dans certains modes de réalisation, la mesure des informations géométriques de la pièce à contrôler est réalisée à l’aide d’un tomographe uniquement ou en fusionnant les mesures d’un tomographe avec celle d’une machine à mesurer tridimensionnelle.
[0059] Le présent exposé concerne également un programme d’ordinateur comprenant des instructions pour exécuter les étapes du procédé de caractérisation selon l’un quelconque des modes de réalisation précédents, du procédé de construction d’un modèle prédictif selon l’un quelconque des modes de réalisation précédents, ou du procédé de contrôle non destructif selon l’un quelconque des modes de réalisation précédents, lorsque le programme est exécuté par un ordinateur.
[0060] Le présent exposé concerne également un support d’enregistrement comprenant un programme d’ordinateur selon l’un quelconque des modes de réalisation précédents.
[0061] On entend par « tissage 3D » ou « tissage tridimensionnel » une technique de tissage dans laquelle des fils de chaîne circulent au sein d’une matrice de fils de trame de manière à former un réseau tridimensionnel de fils selon une armure tridimensionnelle : toutes les couches de fils d’une telle structure fibreuse sont alors tissées au cours d’une même étape de tissage au sein d’un métier à tisser.
[0062] Les caractéristiques et avantages précités, ainsi que d'autres, apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit, d'exemples de réalisation du procédé de caractérisation d’une pièce mécanique, du procédé de construction d’un modèle prédictif et du procédé de contrôle non destructif proposés. Cette description détaillée fait référence aux dessins annexés. Brève description des dessins
[0063] Les dessins annexés sont schématiques et visent avant tout à illustrer les principes de l’exposé.
[0064] Sur ces dessins, d’une figure à l’autre, des éléments (ou parties d’élément) identiques sont repérés par les mêmes signes de référence.
[0065] [Fig. 1] La figure 1 représente de manière schématique un premier procédé de caractérisation appliqué à une éprouvette.
[0066] [Fig. 2] La figure 2 représente de manière schématique un deuxième procédé de caractérisation appliqué à une pièce.
[0067] [Fig. 3] La figure 3 représente de manière schématique un procédé de construction d’un modèle prédictif.
[0068] [Fig. 4A] La figure 4A illustre un premier exemple de particularité structurale.
[0069] [Fig. 4B] La figure 4B illustre un deuxième exemple de particularité structurale.
Description des modes de réalisation
[0070] Afin de rendre plus concret l’exposé, des exemples de réalisation du procédé de caractérisation d’une pièce mécanique, du procédé de construction d’un modèle prédictif et du procédé de contrôle non destructif proposés procédés sont décrits en détail ci-après, en référence aux dessins annexés. Il est rappelé que l'invention ne se limite pas à ces exemples.
[0071] La figure 1 représente de manière schématique un premier exemple de procédé de caractérisation. Ce premier procédé de caractérisation s’applique à une éprouvette. Cette éprouvette est réalisée en matériau composite tissé 3D à partir d’une préforme fibreuse enrobée de résine à l’aide d’un procédé d’injection du type RTM (« Resin Transfer Molding »). [0072] L’éprouvette est représentée à gauche dans un premier état 10a. Elle subit alors une première étape de mesure 11 permettant d’obtenir des informations géométriques sur le premier état 10a de l’éprouvette.
[0073] Cette étape de mesure peut être réalisée par une machine à mesurer tridimensionnelle (MMT). Une telle machine à mesurer tridimensionnelle comprend une pluralité de palpeurs parcourant la surface de la pièce, le plus souvent dans des plans prédéterminés, On aboutit ainsi à la détermination de plusieurs contours de la pièce.
[0074] Cette étape de mesure peut également être réalisée par un système de projection de franges (SPJ). Un tel système de projection de franges comprend un dispositif de projection de franges sur la surface de la pièce et une caméra qui, reconnaissant les franges projetées, est capable d’extraire un nuage de points représentant l’élévation de la surface de la pièce.
[0075] Cette étape de mesure peut également être réalisée par un tomographe (CT). Un tel tomographe donne accès à la géométrie volumique de l’ensemble de la pièce, ainsi qu’à sa structure interne.
[0076] L’éprouvette subit ensuite une transformation 12 la conduisant dans un deuxième état 10b. Cette transformation 12 peut notamment être un chargement mécanique et/ou thermique selon un protocole d’essai classique dans le domaine.
[0077] Une fois cette transformation 12 réalisée, elle subit une deuxième étape de mesure 13 permettant d’obtenir des informations géométriques sur le deuxième état 10b de l’éprouvette. Le ou les dispositifs de mesure utilisés sont analogues à ceux utilisés lors de la première étape de mesure afin de disposer d’informations géométriques comparables entre le premier état 10a et le deuxième état 10b.
[0078] Les informations géométriques du premier état 10a et du deuxième état 10b sont disponibles dans un format image dès la mesure ou sont le cas échéant converties dans un tel format image. Les informations géométriques du premier état 10a et du deuxième état 10b sont alors fournies à un algorithme de comparaison d’images numérique intégrée 14 afin de déterminer, d’une part, le champ de déplacement entre le premier état 10a et le deuxième état 10b de l’éprouvette et, d’autre part, les paramètres constitutifs du modèle de comportement de l’éprouvette. De l’obtention du champ de déplacement, découle également l’obtention du champ de déformation entre le premier état 10a et le deuxième état 10b de l’éprouvette.
[0079] Une fois le champ de déformation et les paramètres constitutifs du modèle de comportement déterminés, il est possible de mener une étape de simulation par éléments finis 15 en utilisant le modèle comportement ainsi déterminé et en appliquant au premier état 10a de l’éprouvette le champ de déformation mesuré. Cette étape 15 aboutit alors à l’obtention du champ de contraintes dans le deuxième état 10b de l’éprouvette.
[0080] La figure 2 représente de manière schématique un deuxième exemple de procédé de caractérisation, appliqué cette fois à une pièce. Cette pièce est également réalisée en matériau composite tissé 3D à partir d’une préforme fibreuse enrobée de résine à l’aide d’un procédé d’injection du type RTM (« Resin Transfer Molding »). Elle possède toutefois une géométrie plus complexe qu’une simple éprouvette : il peut notamment s’agir d’une pièce de production ou bien d’une pièce expérimentale ayant la même géométrie qu’une pièce de production ou envisagée pour la production. Il peut notamment s’agir d’une aube de soufflante pour turboréacteur.
[0081] La pièce est représentée à gauche dans un premier état 20a correspondant à son état de sortie de moule. La flèche 22 représente l’ensemble des transformations subies par la pièce après sa sortie de moule, et notamment des traitements thermiques et/ou des usinages, ces transformations 22 aboutissant au deuxième état 20b de la pièce.
[0082] Le procédé de caractérisation peut alors se dérouler de manière analogue au cas de l’éprouvette ci-dessus : des étapes de mesures 21 , 23 sont réalisées sur le premier état 20a et le deuxième état 20b de la pièce afin d’obtenir ses informations géométriques avant et après les transformations 22.
[0083] Les informations géométriques du premier état 20a et du deuxième état 20b sont ainsi fournies à un algorithme de comparaison d’images numérique intégrée 24 afin de déterminer les champs de déplacement et de déformation entre le premier état 20a et le deuxième état 20b ainsi que les paramètres constitutifs du modèle de comportement de la pièce. [0084] A cet égard, il convient de noter que les informations obtenues au cours du procédé de caractérisation de l’éprouvette au sujet du modèle de comportement de l’éprouvette peuvent être utilisées afin de faciliter la détermination des paramètres du modèle de comportement de la pièce.
[0085] Le champ de contraintes dans le deuxième état 20a de la pièce peut ensuite être obtenu grâce à une étape de simulation par éléments finis 25.
[0086] La figure 3 illustre maintenant un exemple de procédé de construction d’un modèle prédictif. Ce procédé vise la construction d’un modèle prédictif pour un modèle de pièce donné permettant, grâce à une simple mesure des informations géométriques d’une pièce donnée, de prédire l’existence d’éventuelles particularités structurales de la pièce, en particulier des déformations et/ou des contraintes résiduelles pouvant constituer des défauts.
[0087] Le procédé de construction d’un modèle prédictif nécessite tout d’abord la caractérisation de plusieurs pièces de la référence considérée, par exemple au moins 3 pièces si le procédé de fabrication est robuste et génère peu de dispersion ou bien par exemple au moins 50 pièces si le procédé de fabrication génère plus de dispersion, à l’aide d’un procédé de caractérisation tel que décrit ci-avant.
[0088] Les champs de contraintes obtenus pour l’ensemble de ces pièces sont analysés et comparés afin d’identifier des particularités structurales communes à plusieurs pièces : il peut notamment s’agir d’accumulations de contraintes dans certaines zones de la pièce. Un nom ou une référence est alors donnée à chacune de ces particularités structurales.
[0089] Les figures 4A et 4B illustrent chacune un exemple de particularité structurale pouvant apparaitre dans une pièce de type aube de soufflante tissée 3D. Sur ces figures, correspondant à des vues de tomographie des échantillons, la structure du renfort fibreux est visible avec des fils de chaîne 31 et des fils de trame 32 entremêlés. Les zones de déformations élevées sont représentées en surimpression à l’aide de plages de points, les déformations étant d’autant plus importantes que la densité des points est importante.
[0090] La figure 4A illustre un premier exemple de particularité structurale : il s’agit d’une zone de cisaillement identifiée sous la référence B1. La figure 4B illustre un deuxième exemple de particularité structurale : il s’agit d’une autre zone de cisaillement identifiée sous la référence B2.
[0091] On construit alors une base de données associant les informations géométriques de chaque pièce avec les particularités structurales identifiées dans la pièce en question. Ceci aboutit à définir des typologies de pièces K1 , K2, K3 en fonction des particularités structurales qu’elles comprennent.
[0092] Cette base de données peut alors servir à l’apprentissage d’un modèle prédictif afin d’entraîner ce dernier à prédire la présence d’une ou plusieurs particularités structurales ainsi référencées sur la base des informations géométriques d’une nouvelle pièce étudiée.
[0093] En particulier, cette étape d’apprentissage peut comprendre une étape de définition et de reconnaissance de modes élémentaires correspondant chacun à une particularité structurale donnée. Le modèle ainsi entraîné constitue alors un modèle prédictif capable de restituer une probabilité de présence pour chacune des caractéristiques structurales référencées.
[0094] Par ailleurs, l’étude de ces différentes particularités structurales, et de leurs répartitions statistiques parmi les pièces étudiées, permet de définir des critères de contrôle non destructif permettant de conclure à l’admissibilité ou non d’une pièce en fonction des particularités structurales présentes dans la pièce. En particulier, certaines particularités structurales seront jugées rédhibitoires à elles seules, d’autres pourront être tolérées à moins qu’elles ne soient présentes en même temps que d’autres particularités structurales prédéterminées.
[0095] Dès lors, il est possible de mener un procédé de contrôle non destructif d’une pièce en mesurant ses informations géométriques et en les soumettant au modèle prédictif ainsi construit. Le modèle prédictif pourra alors déterminer si des particularités structurales sont présentes dans la pièce, et lesquelles, et en déduire si la pièce est admissible ou doit au contraire être mise au rebut.
[0096] Bien que la présente invention ait été décrite en se référant à des exemples de réalisation spécifiques, il est évident que des modifications et des changements peuvent être effectués sur ces exemples sans sortir de la portée générale de l'invention telle que définie par les revendications. En particulier, des caractéristiques individuelles des différents modes de réalisation illustrés/mentionnés peuvent être combinées dans des modes de réalisation additionnels. Par conséquent, la description et les dessins doivent être considérés dans un sens illustratif plutôt que restrictif.
[0097] Il est également évident que toutes les caractéristiques décrites en référence à un procédé sont transposables, seules ou en combinaison, à un dispositif, et inversement, toutes les caractéristiques décrites en référence à un dispositif sont transposables, seules ou en combinaison, à un procédé.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Procédé de caractérisation d'une pièce mécanique, comprenant les étapes suivantes : mesure d'informations géométriques (21) de la pièce dans un premier état (20a), transformation physique (22) de la pièce entre le premier état (20a) et un deuxième état (20b), mesure d'informations géométriques (23) de la pièce dans son deuxième état (20b), détermination du champ de déplacement (24) entre le premier état (20a) et le deuxième état (20b) de la pièce par une méthode de corrélation d'images numériques et obtention du champ de déformation entre le premier état (20a) et le deuxième état (20b) de la pièce, détermination du champ de contraintes (25) dans le deuxième état de la pièce par une méthode de simulation par éléments finis.
[Revendication 2] Procédé de caractérisation selon la revendication 1, dans lequel la transformation physique (22) de la pièce est un chargement mécanique, un chargement thermique et/ou un usinage.
[Revendication 3] Procédé de caractérisation selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les informations géométriques de la pièce incluent la géométrie surfacique et/ou la géométrie volumique de la pièce.
[Revendication 4] Procédé de caractérisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel les informations géométriques de la pièce incluent la structure interne de la pièce.
[Revendication 5] Procédé de caractérisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la mesure des informations géométriques (21, 23) de la pièce est réalisée par une machine à mesurer tridimensionnelle, un système de projection de franges et/ou un tomographe.
[Revendication 6] Procédé de caractérisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel la méthode de corrélation d'images numériques (24) est une méthode tridimensionnelle du type corrélation d'images volumiques ou une méthode bidimensionnelle du type stéréo- corrélation.
[Revendication 7] Procédé de caractérisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, comprenant une étape de détermination d'un modèle de comportement de la pièce et des paramètres de ce modèle de comportement, et dans lequel l'étape de détermination du modèle de comportement de la pièce emploie une méthode d'identification de type mise-à-jour du modèle d'éléments finis (FEMU : Finite Elément Model Updating), du type méthode de l’écart d’équation constitutive (CEGM : Constitutive Equation Gap Method), du type méthode des champs virtuels (VFM : Virtual Fields Method) ou du type méthode de l’écart à l’équilibre (EGM : Equilibrium Gap Method).
[Revendication 8] Procédé de caractérisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel le modèle de comportement de la pièce et les paramètres de ce modèle de comportement sont établis à partir des résultats obtenus en appliquant le procédé de la revendication 1 sur une pièce d'échelle inférieure (10a, 10b) partageant au moins certaines caractéristiques structurelles avec la pièce (20a, 20b).
[Revendication 9] Procédé de caractérisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel la pièce est réalisée en un matériau présentant un comportement mécanique anisotrope, notamment en composite tissé 3D.
[Revendication 10] Procédé de caractérisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel la pièce est une éprouvette, une pièce expérimentale ou une pièce de production.
[Revendication 11] Procédé de caractérisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel la pièce est une pièce de turbomachine, notamment une aube de turbomachine, de préférence une aube de soufflante.
[Revendication 12] Procédé de construction d'un modèle prédictif, comprenant les étapes suivantes : fourniture d'un grand nombre de pièces de même nature, application du procédé de caractérisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 sur chacune de ces pièces, analyse statistique des résultats obtenus et définition de typologies de géométries (Kl, K2, K3) rattachées à certaines particularités structurales (Bl, B2) de la pièce, et construction d'un modèle prédictif configuré pour prédire l'existence de particularités structurales (Bl, B2) dans la pièce à partir de ses informations géométriques.
[Revendication 13] Procédé selon la revendication 12, comprenant une étape d'apprentissage d'un modèle d'apprentissage aboutissant à la définition et à la reconnaissance des typologies de géométries (Kl, K2, K3) par un modèle d'apprentissage.
[Revendication 14] Procédé la revendication 12 ou 13, comprenant une étape de définition et de reconnaissance de modes élémentaires correspondant à chacun à une particularité structurale (Bl, B2) donnée.
[Revendication 15] Procédé de contrôle non destructif, comprenant les étapes suivantes : mesure d'informations géométriques d'une pièce à contrôler, fourniture des informations géométriques de la pièce à contrôler à un modèle prédictif construit à l'aide d'un procédé selon l'une quelconque des revendications 12 à 14 et détermination de l'existence ou non de particularités structurales (Bl, B2) dans la pièce.
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