Mise en place d'une méthodologie de détection et de suivi de roulements par analyse vibratoire d'une presse transfert dans le secteur automobile

Mise en place d'une méthodologie de détection et de suivi de roulements par analyse vibratoire d'une presse transfert dans le secteur automobile PDF Author: Vincent Meunier
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Languages : fr
Pages : 131

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Une approche méthodologique numérique et expérimentale d'aide à la détection et au suivi vibratoire de défauts d'écaillage de roulements à billes

Une approche méthodologique numérique et expérimentale d'aide à la détection et au suivi vibratoire de défauts d'écaillage de roulements à billes PDF Author: Philippe Estocq
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Pages : 250

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Cette étude est consacrée à la maintenance conditionnelle par analyse vibratoire, domaine d’activité qui constitue une part toujours plus importante des dispositions permettant de rentabiliser l’instrument de production industriel. Elle propose une méthodologie numérique et expérimentale d’aide à la détection et au suivi vibratoire des défauts d’écaillage sur les roulements à billes. L’objectif de ce travail est d’utiliser un point de mesure situé sur le carter d’une machine tournante permettant de réaliser une surveillance vibratoire efficace. Il s’est orienté dans deux directions. D’abord en ajoutant un composant structurel optimisé sur le carter de la machine, appelé résonateur, dont le rôle est de canaliser les vibrations. Ensuite en déterminant numériquement le point de mesure optimum de détection des défauts, qui peut également servir au suivi de l’évolution de la sévérité de l’écaillage

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

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 PDF Author: Xavier Chiementin
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Pages : 159

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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'etat 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.

ELABORATION ET ADAPTATION D'OUTILS POUR L'ETUDE ET LE SUIVI DE L'ENDOMMAGEMENT DE COMPOSANTS MECANIQUES PAR ANALYSE VIBRATOIRE. APPLICATION A LA MAINTENANCE CONDITIONNELLE DES PALIERS A ROULEMENTS

ELABORATION ET ADAPTATION D'OUTILS POUR L'ETUDE ET LE SUIVI DE L'ENDOMMAGEMENT DE COMPOSANTS MECANIQUES PAR ANALYSE VIBRATOIRE. APPLICATION A LA MAINTENANCE CONDITIONNELLE DES PALIERS A ROULEMENTS PDF Author: Jean-Paul Dron
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Pages : 207

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CE TRAVAIL EST CONSACRE A L'ELABORATION ET L'ADAPTATION D'OUTILS POUR L'ETUDE ET LE SUIVI DE L'ENDOMMAGEMENT DE COMPOSANTS MECANIQUES PAR ANALYSE VIBRATOIRE DANS LE CADRE DE LA MISE EN PLACE D'UNE MAINTENANCE CONDITIONNELLE. APRES UN RAPPEL DES DIFFERENTES TECHNIQUES UTILISEES EN MAINTENANCE CONDITIONNELLE, L'ACCENT EST TOUT D'ABORD MIS SUR L'INTERET DES METHODES PARAMETRIQUES SUR LES METHODES TRADITIONNELLES (PERIODOGRAMME, CORRELOGRAMME) DE CALCUL DU SPECTRE DONT LE BUT PRINCIPAL EST D'AUGMENTER LA RESOLUTION SPECTRALE. CES METHODES BASEES SUR LA MODELISATION DU SIGNAL VIBRATOIRE ONT ETE TESTEES EN LABORATOIRE ET SUR SITE INDUSTRIEL, PUIS INTEGREES DANS UN LOGICIEL D'AIDE AU DIAGNOSTIC. CET OUTIL INFORMATIQUE A LA PARTICULARITE DE GERER DE FACON AUTOMATIQUE LES DONNEES TEMPORELLES CONTENUES DANS LE SIGNAL. PAR LA CONNAISSANCE DES CARACTERISTIQUES DES ELEMENTS MECANIQUES QUI COMPOSENT LA MACHINE IL ETABLIT LES COURBES DE TENDANCE ASSOCIEES A CHAQUE DEFAUT APPARENT OU SUSCEPTIBLE D'APPARAITRE AU COURS DU FONCTIONNEMENT. LE SECOND OBJECTIF DE CETTE ETUDE RESIDE DANS L'ANALYSE DE CES COURBES DE TENDANCE ET EN PARTICULIER CELLES ISSUES DES PALIERS A ROULEMENTS. NOUS NOUS INTERESSONS DANS UN PREMIER TEMPS A LA VALIDATION DES INDICATEURS QUI QUALIFIENT LA SEVERITE DES DEFAUTS DES ROULEMENTS (KURTOSIS - VALEUR RMS) EN FONCTION DU TYPE DE DEFAUT, DE LA GAMME DE FREQUENCES UTILISEE, DU NOMBRE D'ECHANTILLONS PRELEVES DANS LE SIGNAL, DE LA POSITION DU CAPTEUR PAR RAPPORT A LA CHARGE, DE LA VALEUR DE LA CHARGE ET DE LA PROPAGATION DES VIBRATIONS DANS LES STRUCTURES. NOUS MONTRONS ENSUITE, GRACE A DES ESSAIS EFFECTUES SUR PLUSIEURS ROULEMENTS EN SERVICE, L'EXISTENCE DE TROIS PHASES DE VIE SUCCESSIVES QUI CORRESPONDENT RESPECTIVEMENT A LA DUREE DE VIE UTILE, A LA PERIODE D'USURE ET A LA MORTALITE. LE PASSAGE DE LA PREMIERE PHASE A LA SECONDE S'EFFECTUE POUR UNE VALEUR DU KURTOSIS EGALE A QUATRE ET LE PASSAGE DE LA SECONDE A LA TROISIEME POUR UNE VALEUR DU KURTOSIS VOISINE DE SIX ET DEMI

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

Contribution à l'étude et au développement d'un système intégré de suivi de l'endommagement de composants mécaniques sur machines tournantes PDF Author: Fabrice Bolaers
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Pages : 134

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La maintenance conditionnelle consiste à suivre à l'aide d'outils spécifiques le comportement des élément mécanique d'une machine. Parmi ces outils, l'analyse vibratoire permet de localiser des défauts. Il s'agit ensuite de prédire leur évolution afin d'envisager au mieux des périodes d'intervention. Cette prédiction est conditionné par la connaissance de la loi d'endommagement de l'élément mécanique concerné. Parmi les éléments des machines tournantes, le roulement est l'organe mécanique le plus sensible. Dans des conditions idéales de montage et d'utilisation, seule la dégradation due à la fatigue de roulement subsiste. Cette endommagement de fatigue engendre de la fissuration puis un écaillage. L'objectif de cette thèse est de détecter, de modéliser et de suivre, par analyse vibratoire, l'endommagement en fatigue des paliers à roulements. Dans ce but, une modélisation, est proposée et validée expérimentalement. Ensuite, une méthode de détection précoce des défauts d'écaillage est proposée. Finalement l'analyse vibratoire est utilisée pour recaler le modèle de croissance d'un écaillage ainsi que la durée de vie résiduelle du roulement.

MISE EN OEUVRE DES METHODES PARAMETRIQUES ADAPTATIVES POUR LA SURVEILLANCE D'UNE MACHINE DE PRODUCTION PAR ANALYSE VIBRATOIRE

MISE EN OEUVRE DES METHODES PARAMETRIQUES ADAPTATIVES POUR LA SURVEILLANCE D'UNE MACHINE DE PRODUCTION PAR ANALYSE VIBRATOIRE PDF Author: LANTO.. RASOLOFONDRAIBE
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Pages : 195

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CE TRAVAIL EST CONSACRE A LA MISE EN UVRE DES METHODES D'ANALYSE SPECTRALE PARAMETRIQUES EN MAINTENANCE CONDITIONNELLE ET A LA CONCEPTION D'UN DISPOSITIF MINIMUM DE SURVEILLANCE DES MACHINES DE PRODUCTION PAR ANALYSE VIBRATOIRE INTEGRANT LES RESULTATS DE CETTE ETUDE. APRES UN RAPPEL DES DIFFERENTES TECHNIQUES UTILISEES EN MAINTENANCE CONDITIONNELLE, L'ACCENT EST MIS SUR LES METHODES PARAMETRIQUES BASEES SUR LA MODELISATION DU SIGNAL VIBRATOIRE. CES METHODES ONT ETE TESTEES SUR UN BANC D'ESSAI DE ROULEMENTS. PARMI LES DIFFERENTS MODELES POSSIBLES, LE MODELE AR A ETE RETENU. LA PROCEDURE EXPERIMENTALE A PERMIS: - D'UNE PART DE VALIDER L'ALGORITHME DE BURG, SIMPLE, ROBUSTE ET RAPIDE. IL PERMET DE LOCALISER UN DEBUT DE DEGRADATION ET DE SUIVRE SON EVOLUTION. - D'AUTRE PART DE MONTRER L'IMPORTANCE DU CHOIX DE L'ORDRE DU MODELE. LE CRITERE AIC ESTIME DE FACON ACCEPTABLE L'ORDRE DU MODELE AR POUR L'OBTENTION D'UN SPECTRE REPRESENTATIF DU SIGNAL VIBRATOIRE. - ENFIN DE METTRE L'ACCENT SUR LE CHOIX DE L'IMPLANTATION DU CAPTEUR. APRES VALIDATION SUR CE BANC D'ESSAI, NOUS AVONS TRANSPOSE CETTE METHODOLOGIE SUR UNE MACHINE DE PRODUCTION QUI PRESENTE D'AUTRES ELEMENTS SENSIBLES QU'ON NE PEUT SUIVRE INDIVIDUELLEMENT. LE SOUCI D'APPORTER DES METHODES EFFICACES ET SIMPLES D'UTILISATION NOUS A CONDUIT A CONCEVOIR UN DISPOSITIF CONVIVIAL POUR LA SURVEILLANCE DES MACHINES DE PRODUCTION. LE LOGICIEL INTEGRE D'UNE PART LES DIFFERENTES METHODES DE DETECTION DES DEFAUTS DANS UNE MACHINE TOURNANTE AUSSI BIEN DANS LE DOMAINE TEMPOREL QUE FREQUENTIEL, ET D'AUTRE PART UNE BASE DE DONNEES PERMETTANT DE CHOISIR LA OU LES METHODES ADAPTEES POUR LOCALISER LES DEFAUTS SUR CHAQUE COMPOSANT EN FONCTION DE LA POSITION DU CAPTEUR DE VIBRATION ET DES MANIFESTATIONS SPECTRALES DE DEFAUTS DE CELUI-CI. LES METHODES PARAMETRIQUES SONT PARTICULIEREMENT INTERESSANTES LORSQU'ON A BESOIN D'UNE HAUTE RESOLUTION ET LORSQU'ON SE TROUVE DANS L'OBLIGATION DE RECUPERER LA SIGNATURE VIBRATOIRE DE L'ENSEMBLE DES COMPOSANTS D'UN SYSTEME DE PRODUCTION

Diagnostic vibratoire autonome des roulements

Diagnostic vibratoire autonome des roulements PDF Author: Souhayb Kass
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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.

ETUDE DE LA PROPAGATION DES VIBRATIONS DANS LES BATIS DE MACHINES POUR OPTIMISER LA MISE EN PLACE D'UNE MAINTENANCE CONDITIONNELLE PAR ANALYSE VIBRATOIRE

ETUDE DE LA PROPAGATION DES VIBRATIONS DANS LES BATIS DE MACHINES POUR OPTIMISER LA MISE EN PLACE D'UNE MAINTENANCE CONDITIONNELLE PAR ANALYSE VIBRATOIRE PDF Author: PHILIPPE.. MONTEL MARQUIS
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Languages : fr
Pages : 167

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LA MAINTENANCE CONDITIONNELLE DES MACHINES PAR ANALYSE VIBRATOIRE S'IMPLANTE ACTUELLEMENT DANS LES P.M.I. UN FREIN A SON DEVELOPPEMENT EST LA COMPLEXITE D'ETABLIR UN DIAGNOSTIC SUR. CE TRAVAIL RENTRE DONC DANS L'ELABORATION D'OUTILS POUR PROPOSER UNE AIDE A DES PERSONNES DES SERVICES DE MAINTENANCE DANS LES ENTREPRISES. LE CRITERE DE DIAGNOSTIC RETENU EST L'ANALYSE VIBRATOIRE ET PLUS PARTICULIEREMENT L'ANALYSE SPECTRALE. ON MONTRE QUE L'ENDOMMAGEMENT DES COMPOSANTS MECANIQUES COURANTS PEUT ETRE CARACTERISE PAR L'APPARITION D'UNE RAIE SPECTRALE FONCTION DE LA GEOMETRIE PROPRE DU COMPOSANT MAIS AUSSI DE LA FREQUENCE DE ROTATION DE CET ELEMENT. A CE STADE, DEUX QUESTIONS SE POSENT AUX RESPONSABLES DE LA MAINTENANCE: OU PLACER L'ACCELEROMETRE SUR LA MACHINE POUR EFFECTUER UNE MESURE ET QUEL TRAITEMENT APPLIQUER A CETTE MESURE POUR OBTENIR UN SPECTRE LISIBLE ET ETABLIR UN DIAGNOSTIC SUR. LE TRAVAIL APPORTE UNE REPONSE A CES DEUX QUESTIONS. PAR L'EMPLOI DE CHEMINS PRIVILEGIES DE FAIBLE SECTION ET DE MATERIAU AU COEFFICIENT D'AMORTISSEMENT FAIBLE, LES ONDES PEUVENT ETRE CAPTEES EN UN POINT PRIVILEGIE SUR LA MACHINE, UNIQUE, ET ON PEUT DONC DIMINUER LE NOMBRE DE POINTS DE MESURES. PAR L'EMPLOI D'UNE METHODE DE TRAITEMENT DU SIGNAL A HAUTE RESOLUTION BASEE SUR LA METHODE PARAMETRIQUE DE BURG, LE POUVOIR SEPARATEUR EST AUGMENTE ET LA DISTINCTION DE RAIES DE FREQUENCES VOISINES EST POSSIBLE, CE QUI PERMET UN DIAGNOSTIC DES ELEMENTS DEFECTUEUX PAR IDENTIFICATION DE LEUR RAIE SPECTRALE. LA METHODE EST ENSUITE VALIDEE SUR UN BANC D'ESSAI PUIS ELLE EST IMPLANTEE SUR UNE PRESSE INDUSTRIELLE. ON MONTRE ALORS QU'IL EST IMPORTANT DE CONCEVOIR LA MACHINE EN FONCTION DE SA MAINTENANCE ET QUE L'IMPLANTATION DE CETTE METHODE SUR UNE MACHINE EXISTANTE OBLIGE A MULTIPLIER LES POINTS DE MESURE

DEVELOPPEMENT D'UNE APPROCHE NUMERIQUE VISANT A OPTIMISER LE SUIVI VIBRATOIRE DES CONSTITUANTS D'UNE MACHINE TOURNANTE

DEVELOPPEMENT D'UNE APPROCHE NUMERIQUE VISANT A OPTIMISER LE SUIVI VIBRATOIRE DES CONSTITUANTS D'UNE MACHINE TOURNANTE PDF Author: FABIEN.. BOGARD
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Languages : fr
Pages : 133

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LE SUIVI VIBRATOIRE D'ORGANES SENSIBLES DE MACHINES TOURNANTES (PALIER A ROULEMENT, ENGRENAGES), UTILISE DANS LES PROCESS DE SURVEILLANCE DES MACHINES, EST TRIBUTAIRE DU TYPE D'ANALYSE MIS EN UVRE, DE LA QUALITE DES APPAREILS UTILISES MAIS AUSSI ET SURTOUT DU CHOIX DE L'EMPLACEMENT DES POINTS DE MESURES. IL N'EST EN EFFET PAS TOUJOURS POSSIBLE DE SE POSITIONNER AU DROIT MEME DE L'ELEMENT A ETUDIER ET CE, POUR DES RAISONS D'ACCESSIBILITE GEOMETRIQUES OU FONCTIONNELLES. LA FIABILITE DES ANALYSES VIBRATOIRES SERAIT DONC ACCRUE SI L'ON POUVAIT AMELIORER LA PROCEDURE EXPERIMENTALE DE PRISE DE MESURES EN SPECIFIANT DES ZONES SUSCEPTIBLES D'ETRE AUSSI SENSIBLES ET RICHES EN INFORMATIONS. CETTE ETUDE S'INSCRIT DONC DANS LE CADRE D'UNE DEMARCHE GENERALE DONT L'OBJECTIF EST DE PROPOSER UNE APPROCHE NUMERIQUE QUI PERMETTE DE CERNER AU MIEUX L'EMPLACEMENT OPTIMAL DE CES POINTS DE MESURES. UN INTERET PARTICULIER EST PORTE A L'ELEMENT COMMUN A TOUTES CES MACHINES ; A SAVOIR LE ROULEMENT. LE ROULEMENT, ET PLUS EXACTEMENT LE CHEMIN DE PASSAGE QUE CONSTITUE LE ROULEMENT ET LE PALIER, EST LE POINT CLE DE LA TRANSMISSION VIBRATOIRE DE LA PARTIE DYNAMIQUE A LA PARTIE STATIQUE DE LA MACHINE TOURNANTE. LA MATRICE DE RAIDEUR TANGENTE D'UN ROULEMENT A BILLES EST DETERMINEE PUIS INTEGREE DANS UN CODE ELEMENTS FINIS AFIN DE MODELISER, DANS UN PREMIER TEMPS, LE COMPORTEMENT VIBRATOIRE D'UN ENSEMBLE ELEMENTAIRE ARBRE-ROULEMENT-CARTER. UN ETUDE EXPERIMENTALE EN ANALYSE MODALE, METTANT EN UVRE UN SYSTEME D'ACQUISITION MULTIVOIE AINSI QUE DES CAPTEURS PIEZO-ELECTRIQUES, A ETE MENEE AVEC POUR OBJECTIF DE QUANTIFIER EXPERIMENTALEMENT CES ZONES DE MESURES ET DE VALIDER L'APPROCHE NUMERIQUE. DANS UN DEUXIEME TEMPS, LE CAS D'UNE MACHINE TOURNANTE DE TYPE INDUSTRIEL EST EGALEMENT TRAITE POUR ASSEOIR LE BIEN FONDEE DE LA DEMARCHE ET EN DEMONTRER L'INTERET PRATIQUE.

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.