Localisation et quantification des sources vibratoires dans le cadre d'une maintenance préventive conditionnelle en vue de fiabiliser le diagnostic et le suivi de l'endommagement des composants mécaniques tournants : application aux roulements à billes

par Xavier Chiementin

Thèse de doctorat en Mécanique

Sous la direction de Jean-Paul Dron.

Soutenue en 2007

à Reims .


  • Résumé

    L'analyse vibratoire, en vue d'une maintenance préventive conditionnelle, s'avère être un outil remarquable depuis quelques décennies pour les industries. Son emploi vise à servir trois niveaux d'analyse : la surveillance, le diagnostic et le suivi de l'état d'endommagement des équipements. En pratique, les signaux vibratoires enregistrés sont le résultat d'un mélange de différentes sources correspondant aux composants de la machine, ce qui rend difficile l'interprétation de l'e��tat d'endommagement d'un composant en particulier. L'intérêt est de séparer la contribution des différentes sources vibratoires généralement et directement liées à une défaillance plus ou moins importante d'un composant mécanique, à partir de plusieurs mesures réalisées par les accéléromètres. La séparation permettra non seulement de localiser les défauts sur les composants mais également de suivre l'évolution de l'endommagement de chacun d'entre eux. Le principe est alors d'améliorer le diagnostic et le suivi par l'introduction des méthodes inverses. Ces problèmes sont généralement instables et nécessitent des méthodes d'optimisation ou de stabilité. Nous développons deux approches, numérique et expérimentale, qui permettent de stabiliser l'inversion par le biais d'un placement optimal d'un nombre limité de capteurs de vibrations. Ces approches sont validées sur un cas académique puis exploitées sur une structure plus conforme au monde industriel : un carter disposant de deux paliers à roulements accouplé à un moteur.

  • Titre traduit

    Localization and quantification of vibratory sources for a predictive maintenance in order to increase the diagnosis and the follow-up of the damage of the rotating mechanical components: application to rolling bearings


  • Résumé

    The vibratory analysis, for a conditional preventive maintenance, has proven to be a very appreciated tool for a few decades for industries. Its use is articulated around three levels of analysis : the monitoring, the diagnosis and the follow-up of the state of damage of the equipments. In practice, recorded vibratory signals are the result of a mixture of various sources corresponding to the components of the machine ; this fact makes the interpretation of the damage state of a particular component diffcult. The interest is to separate the contribution from the various vibratory sources generally and directly related to a more or less important failure of a mechanical component, starting from several measurements carried out by the accelerometers. The separation will not only allow to locate the defects on the components but also to follow the evolution of the damage of each of them. The principle is then to improve the diagnosis and the follow-up by the introduction of the inverse methods. These problems are generally unstable and require methods of optimization or of stability. We develop two approaches, a numerical and an experimental, which allow to stabilize the inversion by an optimal location of a limited number of vibratory sensors. These approaches are validated on an academic case, and then they are exploited on a structure in conformity with the industrial world : a casing having two shaft bearings coupled with an engine.

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  • Détails : 159 p.
  • Annexes : Bibliogr. f. 153-159

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  • Bibliothèque : Université de Reims Champagne-Ardenne. Bibliothèque universitaire. Bibliothèque Moulin de la Housse.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : 07REIMS015
  • Bibliothèque : Université de Reims Champagne-Ardenne. Bibliothèque universitaire. Bibliothèque Moulin de la Housse.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 07REIMS015Bis
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