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Auteur(s)
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Bernard GARNIER : Ingénieur civil de l’École nationale des ponts et chaussées - BlueSolutions.eu consulting
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Lire l’articleINTRODUCTION
A la suite des articles [R 6 190] Vibrations des structures industrielles. Notions de physique des vibrations et [R 6 191] Vibrations des structures industrielles. Outils de modélisation de prédiction et d’interprétation, le présent texte décrit les outils d’analyse et ceux de post-traitement des données.
Le terme « post-traitement » sous-entend qu’une acquisition des signaux originaux soit opérée lors de l’essai et disponible en mémoire, pour pouvoir se prêter à toute analyse et interprétation des résultats. L’étape de mémorisation peut être évitée dans certains cas répétitifs de traitement en ligne bien établis mais, en période de tâtonnements (alors que le protocole d’analyse reste à mettre au point), il est préférable, voire indispensable en cas de non-reproductibilité de l’expérience, de disposer, pour des traitements en temps différé, de l’ensemble des informations acquises au cours de l’essai original.
À noter qu’un certain nombre d’études de cas réels sera détaillé dans l’article [R 6 194] Vibrations des structures industrielles – Maîtrise des vibrations et du bruit induit – Exemples de cas industriels.
Enfin, le lecteur se reportera à l’article [R 6 193] Capteurs industriels de vibrations pour connaître et choisir de manière opportune les capteurs de vibration les plus appropriés dans chaque contexte.
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Post-traitement des données vibratoires et utilisation des résultatsArticle inclus dans l'offre
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1. Analyse vibratoire expérimentale
1.1 Les vibrations, sources d'information
La mesure des vibrations n'a pas pour seul objectif de répondre à une préoccupation de maintien d’une nuisance vibratoire – au sens large – à un niveau acceptable… C'est aussi un moyen d'analyse assez puissant applicable aux objets mécaniques de toute nature.
HAUT DE PAGE1.1.1 Information portée par les vibrations des systèmes en fonctionnement
La mesure des vibrations « naturelles » des installations porte des informations multiples qu'une analyse du signal permet d'extraire :
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sur l'état des paliers et roulements des machines tournantes, permettant de programmer au moment opportun leur réalignement ou leur remplacement, en détectant les signes d'usure bien avant tout risque de grippage, assurant donc une « maintenance conditionnelle » au coût optimal (évitant tant les changements prématurés de pièces encore saines – cas fréquent dans une stratégie de maintenance préventive systématique – que le risque encore plus coûteux d'une panne sérieuse, qui induit tant des réparations en général plus amples et plus coûteuses que des arrêt de production non programmés) ;
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sur l'évolution des balourds des arbres tournants, permettant de détecter des déformations ou dégradations d'aubages, des débuts d'encrassages, etc. ;
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sur la perte de performance des dispositifs de découplage à base d'élastomères, par exemple du fait du vieillissement physico-chimique de ces derniers, indiquant là aussi le moment optimum de leur remplacement ;
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sur la qualité de la combustion d'un moteur thermique, détectant par exemple l'apparition du cliquetis et signalant à l'ordinateur de bord le besoin de modifier certains paramètres du contrôle moteur ;
-
sur l'apparition de cavitation dans une pompe ou une hélice, potentiellement source de corrosion ou d'indiscrétion acoustique, imposant un changement de pas, de charge ou de vitesse ;
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sur l'amorce d'une instabilité d'un bogie de train à grande vitesse, dictant un freinage d'urgence ;
-
etc.
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - STRUCOME 88 - Congrès international, Calcul des structures, CAO et mesures - Paris, éditions Hermès 2 vol. : vol. 1, p. 568 (nov. 1988).
-
(2) - STRUCOME 88 - Congrès international - Paris, éditions Hermès 2 vol. : vol. 1, p. 291 (nov. 1988).
-
(3) - STRUCOME 88 - Congrès international - Paris, éditions Hermès 2 vol. : vol. 2, p. 841 (nov. 1988).
-
(4) - STRUCOME 88 - Congrès international - Paris, éditions Hermès 2 vol. : vol. 2, p. 833 (nov. 1988).
-
(5) - Mécanique, Matériaux, Électricité - Journal du GAMI, ISMCM Saint-Ouen : n° 415, p. 65.
-
(6) - Mécanique, Matériaux, Électricité - Journal...
NORMES
-
Vibrations et chocs – Vocabulaire. - NF ISO 2041 - Juin 1993
-
Vibrations et chocs. Détermination expérimentale de la mobilité mécanique. Partie 1 : définitions fondamentales et transducteurs. - ISO 7626-1:1986 - Janvier 1986
-
Acoustique. Caractérisation des sources de bruit solidien pour estimer le bruit rayonné par les structures auxquelles elles sont fixées. Mesurage de la vitesse aux points de contact des machines à montage élastique. - ISO 9611:1996 - Août 1996
-
Essais d'environnement – Partie 2-6 : essais – Essai Fc : vibrations (sinusoïdales). - NF EN 60068-2-6 - Avril 2008
-
Essais fondamentaux climatiques et de robustesse mécanique – Deuxième partie : essais – Essai EA et guide : chocs. - NF EN 60068-2-27 - Janvier 1994
-
Essais fondamentaux climatiques et de robustesse mécanique – Deuxième partie : essais – Essai EB et guide : secousses. - NF EN 60068-2-29 - Janvier 1994
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...
ANNEXES
1.1 Fabricants – Fournisseurs – Distributeurs
1.1.1 Capteurs, excitateurs, équipement d'analyse
Les fabricants de capteurs sont cités dans l’article [R 6 193] Capteurs de vibration industriels.
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Capteurs (déplacement, vitesse, accélération, force)
Brüel et Kjaer
(vitesse, accélération)
CSI (Capteurs Systèmes Instrumentations)
(accélération, force)
http://www.loadcells.fr/indexsspopup.htm
Keller
(accélération)
Endevco
(accélération)
Entran division de Measurement Specialties
(accélération, force)
FGP Sensors
(accélération, force)
Fogale-Nanotech
(déplacement)
Framatome Areva NP
(accélération)
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