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Analyse dynamique des structures et surveillance vibratoire

Analyse dynamique des structures
L’analyse dynamique de structure a pour but de connaître son comportement vibratoire en réponse à des forces d’excitations dynamiques. Cela permet d’éviter ou de corriger un problème de résonance, de dimensionner une ligne d’arbre, un châssis machine ou une pièce mécanique, ou bien par exemple de prévoir et corriger les vibrations de tuyauteries dans les unités.

L’étude dynamique de structure se fait soit au stade du projet pour aider au dimensionnement ou à l’implantation d’un nouvel équipement, soit lors de la réception d’un équipement pour vérifier que les fréquences propres ne seront pas excitées par les fréquences cinématiques. Elle intervient également lors d’un diagnostic vibratoire pour faire la part entre un défaut de ligne d’arbre et un problème de réponse de structure, ou bien lorsqu’il y a des fissures pour mesurer les contraintes dynamiques et en déterminer la cause.

La modélisation et le calcul par éléments finis permettent de déterminer les modes propres (analyse modale) ainsi que la réponse vibratoire à une force dynamique (calcul de réponse). La mesure de fonctions de transfert et de déformées modales sur site est effectuée à l’aide d’un marteau de choc. La mesure de contraintes se fait par jauges de microdéformations et pont d’extensométrie.

Surveillance vibratoire
On parle de surveillance vibratoire lorsque les mesures sont effectuées de façon périodique ou continue. Son but est de suivre une politique de maintenance conditionnelle permettant de réduire les pertes et coûts :

  • en évitant les arrêts de production accidentels,
  • en intervenant juste à temps et de façon ciblée suivant le défaut incriminé,
  • en planifiant les réparations et l’approvisionnement des pièces de rechange.

La périodicité de la surveillance peut aller de 4 mois à 15 jours suivant le process et la criticité des équipements. Elle est souvent réduite lorsque les indicateurs passent un premier seuil d’alarme. La machine peut aussi être instrumentée pour une surveillance en continue.

La mesure vibratoire est réalisée à l’aide d’un collecteur de données, en vissant ou aimantant des accéléromètres sur les paliers des lignes d’arbre. Le CTMO® Mesure a été développé par notre société pour l’enregistrement des signaux temporels sur 4 voies. Le logiciel DynamX Suivi® traite ces signaux bruts pour en extraire les courbes d’évolution des indicateurs de surveillance. En cas d’alarme le signal sera retraité pour effectuer un diagnostic : cause du défaut, gravité, action de maintenance préconisée.

La surveillance vibratoire est une technique de maintenance prédictive clef pour la fiabilisation de votre parc machine.