Etude et identification des problèmes de vieillissement des structures tubulaires par analyse vibratoire

Abstract

Les structures mécaniques sont sujettes à plusieurs types de détériorations dues à des effets de vieillissement. Ces dégradations peuvent être identifiées par l'analyse des caractéristiques modales de ces structures. Dans cette thèse, une rétrospective des principaux paramètres modaux est effectuée, dans le but de discuter leurs sensibilités face à l'identification précoce d'une fissure transversale dans des poutres d'acier (tube, barre, etc.) et de rechercher d'éventuelles propriétés plus sensibles, le cas échéant. Les résultats préliminaires expérimentaux obtenus ont, comme prévu par l'étude bibliographique, montré que les paramètres utilisés présentent une faible sensibilité due au fait qu'ils sont tributaires des erreurs de mesure et du taux de variation de la raideur globale de la structure. Or, il s'avère, d'après les investigations numériques et expérimentales, que la variation de l'énergie de déformation modale est largement affectée aux faibles tailles des fissures. L'étude de la fluctuation des fréquences et l'investigation par balayage des positions de mesures ont été la voie vers une amélioration des performances de la technique de détection précoce des dommages. Les résultats de localisation et de quantification du dommage par l'étude de la distribution des fréquences propres et par l'étude de la variation de taux de l'énergie de déformation modale sont présentés et discutés.