Diagnostic des engrenages et des roulements par une analyse vibratoire en régime variable

Diagnostic des engrenages et des roulements par une analyse vibratoire en régime variable PDF Author: Amadou Assoumane
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Languages : fr
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Book Description
Depuis une dizaine d'années, plusieurs méthodes de traitement du signal vibratoire ont été développées pour le diagnostic des machines tournantes en régime stationnaire. Or, de plus en plus de machines sous surveillance fonctionnent en régime variable telles que les éoliennes, les concasseurs, etc... Les méthodes développées pour la surveillance et le diagnostic de ces machines en régime stationnaire ne sont plus adaptées en régime variable. Certains outils proposés pour le régime variable sont limités à des applications bien spécifiques ou offrent un cadre théorique qui limite leur utilisation dans les situations réelles. Le but de cette thèse est justement de pallier ces limitations, et ce, en proposant une nouvelle approche permettant d'analyser les signaux vibratoires acquis en régime variable. La stratégie mise en oeuvre dans cette thèse repose sur une modélisation du signal vibratoire dans l'espace d'état et une estimation H∞ des grandeurs caractéristiques de l'état de fonctionnement de la machine. Tout d'abord, nous avons décrit le signal vibratoire dans l'espace d'état grâce à une projection de l'enveloppe de chaque composante fréquentielle du signal sur la base canonique orthogonale. Ensuite, nous avons proposé une estimation de l'enveloppe. Cette approche d'estimation repose sur une optimisation minimax et consiste à minimiser le maximum de l'erreur d'estimation sans faire d'hypothèse sur la nature statistique des bruits du modèle d'état. Cette stratégie a conduit à ce que nous avons appelé dans cette thèse 'estimateur BCOH∞'. La nouvelle approche proposée a été appliquée à des signaux synthétiques et expérimentaux pour le diagnostic de l'état des engrenages et des roulements en régime variable.

Diagnostic des engrenages et des roulements par une analyse vibratoire en régime variable

Diagnostic des engrenages et des roulements par une analyse vibratoire en régime variable PDF Author: Amadou Assoumane
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Depuis une dizaine d'années, plusieurs méthodes de traitement du signal vibratoire ont été développées pour le diagnostic des machines tournantes en régime stationnaire. Or, de plus en plus de machines sous surveillance fonctionnent en régime variable telles que les éoliennes, les concasseurs, etc... Les méthodes développées pour la surveillance et le diagnostic de ces machines en régime stationnaire ne sont plus adaptées en régime variable. Certains outils proposés pour le régime variable sont limités à des applications bien spécifiques ou offrent un cadre théorique qui limite leur utilisation dans les situations réelles. Le but de cette thèse est justement de pallier ces limitations, et ce, en proposant une nouvelle approche permettant d'analyser les signaux vibratoires acquis en régime variable. La stratégie mise en oeuvre dans cette thèse repose sur une modélisation du signal vibratoire dans l'espace d'état et une estimation H∞ des grandeurs caractéristiques de l'état de fonctionnement de la machine. Tout d'abord, nous avons décrit le signal vibratoire dans l'espace d'état grâce à une projection de l'enveloppe de chaque composante fréquentielle du signal sur la base canonique orthogonale. Ensuite, nous avons proposé une estimation de l'enveloppe. Cette approche d'estimation repose sur une optimisation minimax et consiste à minimiser le maximum de l'erreur d'estimation sans faire d'hypothèse sur la nature statistique des bruits du modèle d'état. Cette stratégie a conduit à ce que nous avons appelé dans cette thèse 'estimateur BCOH∞'. La nouvelle approche proposée a été appliquée à des signaux synthétiques et expérimentaux pour le diagnostic de l'état des engrenages et des roulements en régime variable.

Diagnostic vibratoire autonome des roulements

Diagnostic vibratoire autonome des roulements PDF Author: Souhayb Kass
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Languages : fr
Pages : 100

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Le monde de l'industrie et des transports dispose de machines et d'installations de plus en plus performantes et complexes. Ils ne peuvent être exempts de perturbations et de défaillances, influant sur la qualité du produit, pouvant provoquer l'arrêt immédiat d'une machine et porter atteinte au bon fonctionnement d'un système de production entier. Le diagnostic de ces machines, s'appuie essentiellement sur la surveillance de symptômes liés à différentes conditions de dégradation. Ces symptômes peuvent être tirés de diverses sources d'information, parmi lesquelles l'analyse vibratoire et acoustique occupe une place prépondérante. Aujourd'hui, de nombreuses techniques efficaces sont bien établies, ancrées sur des outils puissants offerts notamment par la théorie des processus cyclostationnaires. La complexité de ces outils exige un expert pour les utiliser et les interpréter. La présence continue d'un expert est difficilement réalisable et couteuse. Des indicateurs d'état de machines tournantes existent dans la littérature mais ils sont conçus sous l'hypothèse de conditions de fonctionnement parfaites. Ces travaux restent limités, dispersés et généralement non soutenus par des cadres théoriques. Le principal objectif de cette thèse est de réduire le recours à l'intervention humaine en proposant des stratégies pour concevoir deux indicateurs optimaux qui résument l'information de diagnostic en une valeur scalaire. Ces stratégies sont élaborées en distinguant deux familles dans le diagnostic : le cas où les informations sur les défauts sont connues et celle où elles sont inconnues. Ces indicateurs sont destinés à être utilisés dans le cadre d'un processus de diagnostic autonome, sans nécessiter d'intervention humaine, à l'aide des tests d'hypothèses statistiques. La capacité de ces indicateurs est validée sur des données réelles et comparée avec d'autres indicateurs de la littérature en termes de performance de détection.

Electrical Systems 1

Electrical Systems 1 PDF Author: Abdenour Soualhi
Publisher: John Wiley & Sons
ISBN: 1786304651
Category : Science
Languages : en
Pages : 240

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Methods of diagnosis and prognosis play a key role in the reliability and safety of industrial systems. Failure diagnosis requires the use of suitable sensors, which provide signals that are processed to monitor features (health indicators) for defects. These features are required to distinguish between operating states, in order to inform the operator of the severity level, or even the type, of a failure. Prognosis is defined as the estimation of a systems lifespan, including how long remains and how long has passed. It also encompasses the prediction of impending failures. This is a challenge that many researchers are currently trying to address. Electrical Systems, a book in two volumes, informs readers of the theoretical solutions to this problem, and the results obtained in several laboratories in France, Spain and further afield. To this end, many researchers from the scientific community have contributed to this book to share their research results.

Emission acoustique et analyse vibratoire pour l'étude des défauts de roulements pour différents régimes moteurs

Emission acoustique et analyse vibratoire pour l'étude des défauts de roulements pour différents régimes moteurs PDF Author: Christophe Migeon
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Languages : fr
Pages : 258

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Contribution au diagnostic vibratoire des réducteurs complexes à engrenages par l'analyse spectrale

Contribution au diagnostic vibratoire des réducteurs complexes à engrenages par l'analyse spectrale PDF Author: Mohamed El Badaoui
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Languages : fr
Pages : 141

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L'objectif de ce travail est de proposer deux nouveaux indicateurs pour le diagnostic des réducteurs complexes à engrenages. Ces indicateurs sont obtenus à partir du cepstre d'énergie des signaux accélérométriques prélevés sur ces réducteurs. L'analyse cepstrale a été retenue, en partie parce qu'elle présente un très bon rapport performance sur complexité, ce que confirme un examen de l'état de l'art en la matière. Le premier indicateur est global dans le sens ou son rôle est de désigner l'organe tournant développant un défaut dans le réducteur sous surveillance. Il est basé sur certaines propriétés d'invariance des pics du cepstre d'énergie. Ces propriétés ont été démontrées par le calcul de l'expression théorique du cepstre d'un modèle simplifié de signal d'engrènements multiples. Il est enfin montré que pour que cet indicateur remplisse pleinement son rôle, les signaux à traiter doivent être acquis sous échantillonnage angulaire, d'une part pour que le cepstre puisse garder sa résolution maximum et d'autre part pour pouvoir isoler chacun des engrènements d'un réducteur complexe par moyennage synchrone. Le deuxième indicateur est à la fois local et sélectif en ce sens qu'il est capable de localiser et reconnaitre, sur l'organe tournant incrimine, un défaut de type écaillage ou piqûre. Il est basé sur le fait que le cepstre d'énergie de la signature temporelle de ce type de défaut est défini négatif, en conséquence il est bâti à partir de l'intégrale du cepstre d'une fenêtre glissante sur le signal. Ces indicateurs ont été validés sur des signaux issus de simulations numériques et sur des signaux réels. Les simulations ont été obtenues a partir d'un modèle mécanique déjà disponible, elles ont permis de réaliser une étude paramétrique des défauts de type écaillage en dentures droites et hélicoïdales et aussi d'en révéler la signature temporelle. A partir de signaux acquis sous échantillonnage angulaire, des exemples de séparation d'engrènements sont donnés. Enfin à partir de signaux qui ont déjà été utilisés en plusieurs occasions pour faire du diagnostic, les performances de ces deux indicateurs sont mises en évidence..

Détections des défauts dans les roulements par l'analyse vibratoire

Détections des défauts dans les roulements par l'analyse vibratoire PDF Author: Jean-Luc Dallest
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Languages : fr
Pages : 312

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Eléments de maintenance préventive de machines tournantes dans le cas de défauts combinés d'engrenages et de roulements

Eléments de maintenance préventive de machines tournantes dans le cas de défauts combinés d'engrenages et de roulements PDF Author: Claire Breneur
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Languages : fr
Pages : 122

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Le monde de l'industrie et le monde des transports disposent de machines et d'installations de plus en plus performantes. Les exigences d'exploitations donnent à la maintenance une rôle prépondérant. Elle doit permettre de n'intervenir qu'en présence d'éléments défectueux, de fournir un diagnostic fiable et facilement interprétable. Ce travail a permis de fournir des éléments supplémentaires concernant le diagnostic de transmission de puissance à engrenages dans le cas de défauts combinés d'engrenages et de roulements. A partir d'un modèle expérimental de réducteur simple étage, des défauts d'engrenages et de roulements ont été simulés. Les grandeurs physiques mesurées pour différentes conditions de fonctionnement étaient l'erreur de transmission, ainsi que les accélérations recueillies sur trois paliers différents. L'analyse de ces données a permis de conclure que l'analyse spectrale et cesptrale du signal enveloppe des accélérations était un outil de diagnostic des roulements quelles que soient les conditions de fonctionnement et l'état des autres organes mécaniques. D'autre part, il a été montré que seules les accélérations mesurées à proximité du roulement à surveiller étaient distinctement porteuses de la signature de l'avarie. Concernant les engrenages, il est connu que l'analyse des accélérations au palier est efficace pour leur diagnostic. Cependant, il a été montré que ce résultat n'est valable qu'en cas de roulements sains. Dans le cas contraire, le signal d'erreur de transmission s'avère être un outil supplémentaire, représentatif de l'état des engrenages. Ces différents résultats ont abouti à l'établissement d'une démarche de diagnostic pour la surveillance de transmissions de puissance à engrenages. D'autre part, nous avons abordé le problème de l'automatisation de diagnostic par l'utilisation de réseaux de neurones. Ceux-ci sont efficaces pour l'automatisation d'une démarche préétablie, mais aussi pour l'optimisation des paramètres d'identification d'avaries recherchées.

Contributions aux statistiques cycliques d'ordre supérieur : applications au diagnostic des défauts d'engrenage

Contributions aux statistiques cycliques d'ordre supérieur : applications au diagnostic des défauts d'engrenage PDF Author: Amani Raad
Publisher:
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Category :
Languages : fr
Pages : 220

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L'objectif de cette thèse est l'analyse vibratoire et celle d'émission acoustique (EA) des engrenages dans les machines tournantes pour le diagnostic de leur état de fonctionnement mécanique. Dans une première partie, nous nous intéressons au potentiel de l'EA en fournissant une comparaison avec les vibrations. Nous montrons la complémentarité entre les deux techniques pour avoir un diagnostic fiable. Des descripteurs simples sont testés tels que le kurtosis. Dans une deuxième partie, une modélisation générique des signaux d'engrenages est proposée. Cette modélisation vise à démontrer la cyclostationnarité aux ordres supérieurs des signaux d'engrenage. Nous explicitons ensuite la théorie du bispectre cyclique, outil statistique à l'ordre trois. A la fin, nous proposons des indicateurs de cyclostationnarité concis et utiles au diagnostic. Des applications aux signaux vibratoires de machines tournantes sont détaillées.

Contribution à l'étude et au développement d'un système intégré de suivi de l'endommagement des composants mécaniques sur machines tournantes

Contribution à l'étude et au développement d'un système intégré de suivi de l'endommagement des composants mécaniques sur machines tournantes PDF Author: Olivier Cousinard
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ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 170

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Book Description
Ce mémoire est consacré à la maintenance conditionnelle par analyse vibratoire, domaine d'activité qui constitue une part toujours plus importante dans l'amélioration de la disponibilité des équipements. Nous avons deux objectifs : Le premier consiste à recenser et définir le domaine d'application des différents "outils en analyse vibratoire" applicables au diagnostic des machines tournantes. Les difficultés rencontrées par les industriels sur le diagnostic des trains d'engrenages tournant à faible vitesse, nous ont conduit à apporter une attention particulière à l'analyse cepstrale. Un travail préliminaire d'analyse du phénomène d'engrènement a été réalisé à partir des travaux de Messieurs HENRIOT et VELEX. Nous avons ensuite défini comment le cepstre pouvait être adapté au diagnostic des trains d'engrenages. Cette étape nous a ainsi permis de déterminer des règles ou tables de paramétrage pour assurer la bonne utilisation de cet outil. Le second objectif de ce mémoire utilise le travail réalisé dans la première partie afin de construire un système à base de connaissances. Ce système répond à une demande des industriels car il apporte une aide dans le choix et le paramétrage des différents outils vibratoires...

Multiphysics Modelling and Simulation for Systems Design and Monitoring

Multiphysics Modelling and Simulation for Systems Design and Monitoring PDF Author: Mohamed Haddar
Publisher: Springer
ISBN: 9783319384252
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 0

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Book Description
This book reports on the state of the art in the field of multiphysics systems. It consists of accurately reviewed contributions to the MMSSD’2014 conference, which was held from December 17 to 19, 2004 in Hammamet, Tunisia. The different chapters, covering new theories, methods and a number of case studies, provide readers with an up-to-date picture of multiphysics modeling and simulation. They highlight the role played by high-performance computing and newly available software in promoting the study of multiphysics coupling effects, and show how these technologies can be practically implemented to bring about significant improvements in the field of design, control and monitoring of machines. In addition to providing a detailed description of the methods and their applications, the book also identifies new research issues, challenges and opportunities, thus providing researchers and practitioners with both technical information to support their daily work and a new source of inspiration for their future research.