Prince MENGUE : Capteurs de déformation, température et champ magnétique à ondes élastiques et directement intégrés sur pièces métalliques

Résumé :
Les systèmes de contrôle de structure (SHM) permettent le maintien de l’intégrité des infrastructures d'ingénierie aérospatiale, civile et mécanique. Ils utilisent un réseau de capteurs intelligents qui permettent l’acquisition des données de l’intégralité de la structure. Ainsi, le développement des capteurs sensibles à l’environnement extérieur disposant des caractéristiques innovantes et permettant de procéder à la surveillance en continu de la structure devient un enjeu majeur. Dans ce contexte, les dispositifs à onde acoustique de surface disposent d’une large gamme de caractéristique innovante, leur sensibilité aux perturbations extérieures permet de réaliser des mesures des différentes mesurandes (température, pression, déformation, etc.) en continu. En plus, ces dispositifs peuvent être passifs (sans batterie) et interrogeable à distance (sans fil).
L’objectif des travaux de cette thèse est de développer des capteurs de déformation, température et champ magnétique à onde élastique et directement intégrée sur des pièces métalliques industrielles. Ces capteurs présentent l’avantage de pouvoir s’abstenir de l’utilisation de la colle pour la fixation des dispositifs SAW conventionnelle sur la pièce sous test et de toutes les contraintes qui l’entoure à savoir : la relaxation des contraintes dans la colle et/ou la rupture de celle-ci.
Le développement de ces dispositifs sur différents types substrats métalliques industriel et l’optimisation de ceux-ci occupent une grande partie de cette étude (le choix des matériaux, la préparation des surfaces des substrat métallique, la croissance de la couche mince et le design). Les sollicitations en température, déformation et champ magnétique font partie d’une autre étape importante de l’étude de ces dispositifs. Enfin, l’interrogation à distance a démontré le caractère sans fil de ces capteurs SAW sur métal.

Mots clés : SHM, capteur, dispositifs SAW, métal industriel, antenne, température,
déformation, champ magnétique, colle

Composition du jury :
> Rapporteurs :
- Mme Marta CLEMENT (UPM), Professeur, Universidad Politécnica de Madrid
- Mme Hamida HALLIL ABBAS, Maître de Conférences HDR, Université de Bordeaux 
> Examinateurs :
- M. Sergei ZHGOON, Professeur, National Research University, Moscou, Russie
- M. Pascal NICOLAY, Professeur, Carinthia University of Applied Sciences, Villach, Autriche
- M. Eloi BLAMPAIN, Professeur, Université des Sciences et Techniques de   Masuku, Franceville, Gabon
- M. Thierry AUBERT, Professeur, Université de Lorraine
> Direction de thèse :
- M. Omar ELMAZRIA, Directeur de thèse, Professeur, Université de Lorraine
- M. Sami HAGE-ALI, Co-directeur de thèse, Maître de Conférences HDR, Université de Lorraine