Identification inverse des chocs mécaniques par filtrage Bayésien parcimonieux

Inverse estimation of sparse mechanical excitation sources by Bayesian filtering

• Auteur / Autrice : Julian Ghibaudo
• Direction : Mathieu Aucejo
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Sciences pour l'ingénieur spécialité Mécanique
• Date : Inscription en doctorat le 01/09/2020
• Etablissement(s) : Paris, HESAM
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences des métiers de l'ingénieur
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LMSSC - Laboratoire de Mécanique des structures et des systèmes couplés
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation de la thèse : Conservatoire national des arts et métiers (France ; 1794-....)

Mots clés

Mots clés libres

Problème inverse

Localisation et identification de force

Chocs mécaniques

Méthodes expérimentales avancées

Approches spatio-temporelles

Filtrage Bayésien

Inverse problem

Force localization and identification

Mechanical shocks

Advanced experimental methods

Space-time approach

Bayesian filtering

Résumé

Les chocs subis par les systèmes aéronautiques et spatiaux peuvent être la cause de défaillances ou d'endommagements des équipements embarqués (systèmes électroniques, charges utiles, …). Ces chocs peuvent être dus à des sources mécaniques fixes ou défilantes. Dans la première catégorie, on trouve les phases de collision entre deux systèmes, comme lors du rendez-vous orbital entre deux satellites au cours duquel des chocs peuvent se produire lors des phases d'accrochage et de séparation. Un autre exemple concerne la libération de satellites, i.e. la séparation du satellite de son lanceur. Dans la seconde catégorie, on peut trouver les sources pyrotechniques qui sont utilisés dans les applications civiles et militaires pour, par exemple, séparer des structures mécaniques (séparations d'étages de lanceurs ou de missiles, découpe de verrière d'avion militaires, …). Dans ce cas, la mise en action d'un système pyrotechnique peut générer des ondes de chocs dans les structures, sources de forts niveaux vibratoires. Quelque soit le type de choc considéré, il est important de pouvoir modéliser finement la réponse dynamique des structures mécaniques soumises à ce type de sollicitations afin d'en assurer la tenue. L'objet de la thèse est de proposer des outils de modélisation et d'identification de chocs mécaniques en environnement sévère. Cela peut aller des collisions aux chocs subis par des systèmes aéronautiques et spatiaux tout au long de leur service.

The shocks undergone by the aeronautical and space systems can be the cause of failures or damages of the embarked equipment (electronic systems, payloads, ...). These shocks can be due to fixed or moving mechanical sources. In the first category, we find the collision phases between two systems, as during the orbital rendezvous between two satellites during which shocks can occur during the docking and separation phases. Another example concerns the release of satellites, i.e. the separation of the satellite from its launcher. In the second category, we can find pyrotechnic sources which are used in civil and military applications to separate mechanical structures (separation of launcher or missile stages, cutting of military aircraft canopies, ...). In this case, the activation of a pyrotechnic system can generate shock waves in the structures, which are a source of high vibratory levels. Whatever the type of shock considered, it is important to be able to accurately model the dynamic response of mechanical structures subjected to this type of solicitation in order to ensure their resistance. The purpose of this thesis is to propose tools for modeling and identifying mechanical shocks in severe environments. This can range from collisions to shocks suffered by aeronautical and space systems throughout their service.