Analyse vibratoire
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Modelisation d'une section de poutre fissuree application aux rotors de turbine Analyse vibratoire non lineaire sur base modale
Une methode originale de calcul de la loi de comportement en flexion d'une section de poutre fissuree est proposee dans cet article. L'objectif est de definir, a partir de calculs tridimensionnels tenant compte du contact unilateral entre les levres de la fissure, une relation de comportement (non lineaire) entre le torseur d'efforts applique et le champ de deplacements resultant, qui soit compatible avec la theorie des poutres afin d'en permettre l'introduction dans un modele filaire, L'application de cette methode au cas d'une section comportant une fissure a fond droit de 50 est presentee.
Christophe Vare S Andrieux
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Mise en oeuvre des methodes parametriques adaptatives pour la surveillance d'une machine de production par analyse vibratoire
Ce travail est consacre a la mise en uvre des methodes d'analyse spectrale parametriques en maintenance conditionnelle et a la conception d'un dispositif minimum de surveillance des machines de production par analyse vibratoire integrant les resultats de cette etude. Apres un rappel des differentes techniques utilisees en maintenance conditionnelle, l'accent est mis sur les methodes parametriques basees sur la modelisation du signal vibratoire. Ces methodes ont ete testees sur un banc d'essai de roulements. Parmi les differents modeles possibles, le modele ar a ete retenu. La procedure experimentale a permis: d'une part de valider l'algorithme de burg, simple, robuste et rapide. Il permet de localiser un debut de degradation et de suivre son evolution. d'autre part de montrer l'importance du choix de l'ordre du modele. Le critere aic estime de facon acceptable l'ordre du modele ar pour l'obtention d'un spectre representatif du signal vibratoire. enfin de mettre l'accent sur le choix de l'implantation du capteur. Apres validation sur ce banc d'essai, nous avons transpose cette methodologie sur une machine de production qui presente d'autres elements sensibles qu'on ne peut suivre individuellement. Le souci d'apporter des methodes efficaces et simples d'utilisation nous a conduit a concevoir un dispositif convivial pour la surveillance des machines de production. Le logiciel integre d'une part les differentes methodes de detection des defauts dans une machine tournante aussi bien dans le domaine temporel que frequentiel, et d'autre part une base de donnees permettant de choisir la ou les methodes adaptees pour localiser les defauts sur chaque composant en fonction de la position du capteur de vibration et des manifestations spectrales de defauts de celui ci. Les methodes parametriques sont particulierement interessantes lorsqu'on a besoin d'une haute resolution et lorsqu'on se trouve dans l'obligation de recuperer la signature vibratoire de l'ensemble des composants d'un systeme de production
Lanto Rasolofondraibe
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Les statistiques d'ordre superieur appliquees a la detection et a la separation de sources utilisation en analyse vibratoire et acoustique
L'analyse acoustique et/ou vibratoire d'un processus mecanique donne au travers des bruits et des vibrations qu'il produit une image de son fonctionnement. Cependant, cette information n'est pas directement exploitable a des fins de diagnostic du systeme car elle est melangee a de nombreuses perturbations ou bruits d'origines diverses. Le but de cette these est de montrer l'apport des statistiques d'ordre superieur dans le cadre de la detection de defauts, ainsi que dans la separation de sources, celle ci pouvant etre une etape prealable a celle du diagnostic. Le premier chapitre a pour but de faire un tour d'horizon de diverses notions relatives aux sos (moments, cumulants, multicorrelations, multispectres) ainsi que des techniques d'estimation relatives a ces grandeurs. Le deuxieme chapitre concerne les techniques de detection utilisant les sos. Plusieurs methodes recentes sont decrites et plus particulierement la contribution de giannakis et tsatsanis ainsi que sa generalisation aux problemes de classification de signaux. Cette methode est ensuite mise en uvre dans une application concernant la classification de courroies defectueuses sur la turbine de sechage d'un lave linge et ce, par analyse acoustique. La troisieme partie concerne l'application de techniques de separation de sources a la separation de signaux acoustiques et vibratoires emis par deux moteurs. Un tour d'horizon des methodes de separation est effectue pour les melanges instantanes et convolutifs, et une attention particuliere est portee sur l'algorithme adaptatif de nguyen thi et c. Jutten. Cet algorithme sera ensuite utilise sur des signaux de machines tournantes et nous pourrons voir que les resultats en analyse vibratoire sont satisfaisants. Ensuite, le cas de l'analyse acoustique sera discute, et nous conclurons sur la pertinence de ce type d'analyse et des resultats obtenus.
G Gelle
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Diagnostic d'usure d'engrenages par analyse vibratoire
/ABSTRACT La degradation des engrenages dans une boite de vitesses se manifeste par un ecaillage progressif du flanc de certaines dents. Des essais d'endurance d'engrenages et de qualification d'huiles sont effectues sur un banc specifique. L'objectif de cette etude etait de rechercher une methode de comptage du nombre exact de dents abimees, afin d'eviter l'ouverture de la boite et le controle visuel des dents. Cette etude, basee sur l'analyse vibratoire, a permis d'evaluer la falsabilite d'une surveillance automatique du banc. Les parametres globaux provenant de l'analyse spectrale ne permettent pas de compter le nombre de dents, ce qui impose l'utilisation de methodes temporelles. On montre alors que les descripteurs statistiques calcules sur le signal temporel (valeur globale, facteur de crete par dent sont trop bruites et ne permettent pas le reperage des dents abimees. Des techniques plus avancees ont ensuite ete testees.
Jerzy Marian Brzezinski Sophie Sieg-Zieba Gerard Liraut
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SURVEILLANCE DES ROULEMENTS PAR ANALYSE VIBRATOIRE
Ce travail presente une etude sur la surveillance des roulements par l'analyse vibratoire. Les vibrations sont des phenomenes physiques utilises pour mettre en evidence les defauts de fonctionnement ou de degradation d'une machine tournante et donnent une meilleure mesure de son etat. La detection de la deterioration precoce d'un roulement est mise en evidence par l'utilisation d'un indicateur de defaut statistique temporelle qui est le kurtosis. Cette approche permet de developper une nouvelle forme de maintenance communement appelee maintenance conditionnelle
R Chaib S Meziani I Verzea
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Dynamique non lineaire des cables et application au comportement des ponts haubanes Analyse vibratoire non lineaire sur base modale
Les cables sont des elements structuraux tres efficaces utilises dans de nombreuses structures de grande hauteur (comme les pylones de transmission, les toitures) mais aussi de grande longueur (comme les ponts haubanes) Ces elements sont en general tres souples, tres legers et admettent des amortissements tres faibles, et donc sujets a de nombreux problemes dynamiques. Leur modelisation est donc essentielle dans la prediction et le controle de leur reponse. L'objectif de cet article est de rappeler les equations de base caracterisant le comportement dynamique des cables de ponts. Le mouvement d'un cable peut etre separe en deux parties les deplacements quasi statiques dus aux deplacements des extremites d'une part, et les deplacements modaux d'autre part. En effet, une particularite de l'etude du comportement dynamique non lineaire des cables reside dans l'utilisation d'une base modale pour exprimer et reduire les equations du mouvement. Cette analyse dite locale du comportement d'un cable se justifie par le fait que ces derniers sont principalement excites a basse frequence. L'analyse non lineaire de la dynamique d'un hauban fait apparaitre des non linearites quadratiques et cubiques. L'article montre comment ces deplacements modaux peuvent etre consideres comme des deplacements locaux du cable et conjugues avec les deplacements globaux de l'ouvrage exprimes en termes de deplacements modaux globaux. Ceci met en evidence des couplages lineaires et quadratiques.
C Cremona
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CHOIX DE CONDITIONS DE COUPE EN USINAGE DES COMPOSITES PAR ANALYSE VIBRATOIRE
L'objectif de cette etude est de caracteriser les conditions de coupe au cours de l'usinage d'un materiau composite multicouches permettant d'eviter l'apparition des defauts (delaminage, echauffement de la resine et usure de l'outil de coupe) par analyse vibratoire. Un plan d'experiences composite centre de 20 essais a ete defini pour les parametres de coupe (vitesse de coupe Vc, profondeur de passe ap et avance par tour f) Les niveaux de vibrations (dans les trois directions a savoir x, y et z) ont ete mesures pour chaque essai. Les methodes de regression lineaire (MRL) et de surface de reponses (RSM) ont permis de determiner des modeles mathematiques utilisant les donnees experimentales. Les resultats montrent une forte correlation entre le niveau vibratoire releve et l'apparition des defauts cites.
Hicham Chibane Rogerio Clara Serra Antoine Morandeau Rene Leroy
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Modeles de diffusion d'energie vibratoire en dynamique des structures
Les modeles de diffusion d'energie vibratoire sont proposes pour l'etude du comportement energetique vibratoire de structures dans le domaine des moyennes frequences. Ces modeles sont constitues par quatre equations regissant le comportement de deux grandeurs energetiques, le flux de puissance vibratoire et la densite d'energie vibratoire. Nous commencons par introduire ces grandeurs energetiques en etablissant, de facon exacte, l'equation fondamentale d'equilibre energetique des modeles de diffusion d'energie. Notre premiere analyse permet d'introduire les trois autres equations pour le modele de poutre, la loi de comportement energetique, les conditions aux limites energetiques et les conditions d'effort energetiques. Nous montrons alors la necessite d'effectuer, sous une hypothese de faible taux d'amortissement, des moyennes spatio temporelles et frequentielles pour que les grandeurs energetiques deduites du modele de diffusion d'energie puissent etre associees aux grandeurs energetiques calculees a partir des solutions exactes des equations du mouvement. Les informations deduites de l'analyse des poutres permettent d'envisager l'etude de plaques minces sollicitees en flexion. Les analyses d'une plaque circulaire puis d'une plaque infinie nous permettent de proposer une modification de la loi de comportement energetique des plaques. L'application a une plaque rectangulaire nous autorise alors a penser que le modele de diffusion d'energie peut etre applique a des structures de forme plus complexe
Bruno Erin
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Modelisation du percage vibratoire sur UPA
Mainly used in aerospace industry, positive feed units are a compromise between manual drillers and CNC machines. They have been recently assisted by vibration systems in order to improve the removing of chips ribbon while drilling multi stacked material. After a first theoretical introduction of the benefit of drilling assisted vibration especially in Titanium, an analysis of the state of art of vibration systems on positive feed units will be presented. Secondly, an analytical model of a forcedexited vibration system will be exposed. The model will be after what confronted by experiment results to verify its accuracy and to discuss about the efficiency of the vibration drilling method. Mots clefs Percage vibratoire a oscillations forcees, UPA, multi materiaux
Jeremy Jallageas M Yahia Cherif Jean-Yves K'nevez Olivier Cahuc
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Simulation numerique du comportement vibratoire d'engrenages endommages
Le besoin incessant d'optimisation des engrenages necessite de bien comprendre leur comportement dynamique. Pour analyser theoriquement le comportement vibratoire des engrenages, il existe des modeles lineaires et non lineaires qui permettent d'analyser la reponse dynamique de l'engrenement. Cependant, la presence de defauts ou d'endommagements sur une dent modifie ce comportement. L'objectif de cette etude est de developper un modele numerique permettant de simuler l'effet de defauts sur une denture sur les vibrations resultantes. Les defauts traites sont de deux types des fissures et des defauts de surface. Les fissures modifient la rigidite de la dent. Une premiere etude montre l'influence de la taille de la fissure sur la rigidite. Les defauts de surface brisent quant a eux le film d'huile modifiant ainsi l'effort de frottement subi par la dent. Une deuxieme etude s'attache a evaluer le pourcentage de surface concerne par ce phenomene. Ainsi, une fois les defauts pris en compte dans le modele numerique, la reponse dynamique obtenue peut etre analysee. Des mesures sur bancs d'essais des vibrations d'engrenages endommages permettent d'etudier la correlation des resultats avec le modele numerique.
David Palaisi