Analyse vibratoire et optimisation de presses à béton

par Mickaël Veyrat-De-Lachenal

Projet de thèse en Sciences Pour l'Ingénieur

Sous la direction de Adrien Badel et de Fabien Formosa.

Thèses en préparation à Grenoble Alpes , dans le cadre de SISEO - Sciences et Ingénierie des Systèmes de l'Environnement et des Organisations , en partenariat avec Systèmes et Matériaux pour la Mécatronique (laboratoire) depuis le 01-12-2018 .


  • Résumé

    La fabrication de produits préfabriqués en béton est assurée par des presses vibrantes, dont les performances sont évaluées par leur cadence et leur régularité de production. L'obtention de produits conformes, de façon répétable sur le long terme, nécessite une grande qualité de conception, de réalisation et de réglage de la presse. Aujourd'hui, la conception, les procédés de fabrication et la mise en route des presses sont encore réalisés selon des méthodologies empiriques, sans réelle base théorique. Dans l'optique d'optimiser le fonctionnement de ces presses, de nouvelles démarches innovantes ont été initiées afin de mieux maîtriser la génération, la propagation et l'amortissement des vibrations. Ainsi, un outil de mesures accélérométriques a été développé, permettant un relevé global du comportement de la machine en fonctionnement. L'optimisation de cet outil devra permettre d'ajuster les paramètres de vibration afin d'être dans les meilleures conditions d'utilisation. Cela permettra aussi de proposer un diagnostic sur des critères objectifs pour les presses présentant une défaillance. Pour les presses nouvellement installées, cela permettra le réglage initial et la caractérisation au kilomètre 0. L'ambition du projet de thèse est de fournir une base théorique permettant de comprendre et prévoir l'influence des différents paramètres vibratoires. L'attente in fine est d'obtenir une modélisation validée d'une presse complète. Ces modèles devront permettre de simuler et choisir parmi différentes options techniques, de déterminer des compromis optimisés, d'orienter les choix architecturaux de nouvelles presses ou encore de prédéterminer les réglages optimums d'une presse pour un moule donné. Les nouveaux outils d'instrumentation permettront, à partir des mesures réalisées sur les presses, de proposer des modèles phénoménologiques. Des corrélations entre ces résultats d'expériences et les modèles théoriques pourront être réalisées. A terme, l'intégration d'une fonction automatique de correction du paramétrage presse pour s'adapter aux variations de conditions de fonctionnement (qualité du béton, …) sera envisagée, ainsi que la maintenance prédictive basée sur la déviation des grandeurs mesurées.

  • Titre traduit

    Vibratory analysis and optimization of concrete presses


  • Résumé

    The manufacture of prefabricated concrete products is provided by vibrating presses. Their performance is linked to the rate and consistency of production. Obtaining compliant products, in a repeatable way in the long term, requires a high quality of design, making and adjustment of the press. Today, the design, manufacturing processes and start-up of the presses are still carried out according to empirical methodologies, without any real theoretical basis. In order to optimize the operation of these presses, new innovative approaches have been initiated to better control the generation, propagation and damping of vibrations. Thus, a tool for accelerometric measurements has been developed, allowing an overall reading of the behavior of the machine in operation. The optimization of this tool should make it possible to adjust the vibration parameters in order to be in the best conditions of use. This will also allow to propose a diagnosis on objective criteria for the presses presenting a failure. For the newly installed presses, the initial setting and characterization will be facilitated. The ambition of the thesis project is to provide a theoretical basis for understanding and predicting the influence of different vibratory parameters. The final expectation is to obtain a validated model of a complete press. These models will make it possible to simulate and choose from various technical options, to determine optimized compromises, to guide the architectural choices of new presses or to pre-determine the optimum settings of a press for a given mold. The new tools of instrumentation will make it possible, from the measurements carried out on the presses, to propose phenomenological models. Correlations between these experimental results and the theoretical models will be realized. In the long term, the integration of an automatic function of correction of the press parameterization to adapt to the variations of conditions of operation (quality of the concrete, ...), or to carry out predictive maintenance based on the deviation of the quantities measured will be contemplated.