Production Maintenance n°55

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technologies méthode estimation de modifications structurelles par analyse vibratoire La détection des dommages dans les systèmes mécaniques représente un enjeu crucial pour de nombreuses applications industrielles. roger Serra, Guillaume Gautier et Lautaro Lopez, du Laboratoire de mécanique et rhéologie (Insa Centre Val-de-Loire – blois), présentent dans cet article une méthode d’évaluation de la santé d’une structure afin de mieux « prédire » l’apparition de défauts. Prédire l’apparition de modifications ou défauts dans les structures d’une manière précise et rapide permet de réduire de manière significative les coûts liés à la maintenance. Dans ce but, de nombreuses méthodes basées sur l’analyse vibratoire [1] ont émergé au cours des dernières années mettant l’accent sur l’évolution des propriétés dynamiques (fréquences, amortissements et déformées modales) des structures ou systèmes mécaniques. On parle alors d’évaluer la santé d’une structure et cela se décompose en quatre grandes étapes [2] : 1. Détection du défaut : inspection de la présence de dommage dans la structure 2. Localisation du défaut : détermination de la localisation du défaut 3. Estimation de la sévérité du défaut 4. Prédiction de la durée de vie résiduelle de la structure Pour réaliser ces étapes, des indicateurs sont définis à partir de la comparaison des caractéristiques dynamiques d’une structure potentiellement endommagée avec celles d’une structure « saine » suivant différentes manières de représenter le dommage. Parmi tous les nombreux indicateurs existants, nous ne présenterons ici que des indicateurs basés sur la variation des fréquences propres (LFCR), des déformées modales (MAC, COMAC) ou de sa dérivée seconde ou courbure (MSC, DI) afin de détecter la présence d’un dommage et de le localiser [3]. Dans le but d’en estimer la sévérité, une stratégie basée sur une bibliothèque de dommage ou modifications structurelles (trou, fissure, entaille) a été définie [4]. définition de la bibliothèque des dommages Afin de pouvoir construire cette bibliothèque et de relier son type et sa géométrie à une estimation du dommage, deux modèles numériques de poutre ont été choisis : ● le premier 2D simulant une poutre d’Euler-Bernoulli en flexion plane simple à deux degrés de liberté par nœuds (avec le logiciel Matlab) permettra de connaître les changements des propriétés dynamiques de la structure pour un niveau de dommage et une position donnés ; Modèle 2D ● le second 3D simulant une poutre volumique à 6 degrés de liberté par nœuds (avec le logiciel COMSOL) permettra de corréler la géométrie du dommage au niveau correspondant. Corrélation d’un trou à 20 cm de l’extrême encastré 24 Iproduction maintenance • <strong>n°55</strong> • novembre-Décembre 2016
technologies © xxx Corrélation d’une fissure à 20 cm de l’extrême encastré, où [A] est la profondeur et [B] la longueur Ne subissez plus. Planifiez la maintenance de votre parc ! KITE Surveillance vibratoire pour éolienne 30 ans d’expérience ONEPROD embarqués ! NEW • Installation facile sans coffret • Conçu pour l’environnement éolien • Puissance de diagnostic pour arbres lents sans équivalent oneprod.com BRAND OF ACOEM production maintenance • <strong>n°55</strong> • novembre-Décembre 2016 I25
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