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| MECA0062-1 | Vibration testing and experimental modal analysis
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| Durée : | 30h Th, 30h Pr |
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| Nombre de crédits : |
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| Nom du professeur : | Jean-Claude Golinval |
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Langue(s) du cours :
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| Langue anglaise |
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Organisation et évaluation :
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| Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier |
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Contenus du cours :
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| Capteurs de vibrations : déplacement, vitesse, accélération. Analyse des signaux : densité de puissance spectrale, transformée de Fourier discrète, algorithme FFT, analyseurs de spectre digitaux, phénomènes d'aliasing et de leakage. Méthodes d'excitations en vibration : types de signaux d'excitation (impact, balayage sinusoïdal, pseudo-aléatoire, ...), excitateurs électrodynamiques, marteaux d'impulsion. Bases théoriques de l'analyse modale : fonction de transfert, réceptance, mobilité, impédance, diagramme de Bode, Nyquist, développement de la matrice des coefficients d'influence dynamique en termes de pôles et résidus. Méthodes d'identification : essai d'excitation appropriée et non appropriée, identification du modèle paramétrique modal sur base de la réponse fréquentielle ou impulsionnelle, méthode à 1ddl (peak picking, circle fitting) et à plusieurs ddls, influence de termes résiduels, multi-excitation. Introduction aux méthodes de recalage de modèles en élasto-dynamique linéaire. Diagnostic de l'état mécanique d'une machine par mesures vibratoires. |
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Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours :
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| Les objectifs du cours sont de former l'étudiant à l'utilisation du matériel de mesures de vibrations disponible au laboratoire, à l'acquisition, au traitement et à l'exploitation des signaux vibratoires ainsi qu'aux méthodes d'identification modale, aux techniques de comparaison entre résultats théoriques et expérimentaux et aux méthodes de correction paramétrique de modèles structuraux sur base des résultats expérimentaux. |
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Prérequis et corequis / Modules de cours optionnels recommandés :
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| Le cours nécessite des connaissances de base en théorie des vibrations. |
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Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement :
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| Les séances de laboratoires sont organisées par groupes et uniquement sur rendez-vous.
La première séance est pilotée par un membre du personnel du service de Vibrations et Identification des Structures. Elle est destinée à permettre aux étudiants de se familiariser avec le matériel de mesures disponible au laboratoire. Pendant les séances suivantes, les étudiants travaillent de manière autonome sur une structure réelle de type treillis ou maquette d'avion.
Un rapport individuel est à rendre dans un délai fixé de commun accord avec les étudiants. Il doit comprendre :
1. la description détaillée des mesures réalisées au laboratoire sur la structure-test,
2. le développement et l'application de deux méthodes d'identification des paramètres modaux (modes et fréquences propres, amortissements) de la structure sur base des résultats expérimentaux obtenus,
3. la construction et l'exploitation d'un modèle par éléments finis de la structure testée dans l'environnement MATLAB ou SAMCEF,
4. la comparaison qualitative et quantitative entre résultats théoriques et expérimentaux.
Les séances de laboratoire sont OBLIGATOIRES. Toute absence non justifiée peut entraîner un refus à l'examen final. |
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Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance) :
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| Le cours est organisé au premier quadrimestre. |
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Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours :
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- N. Maia, J. Silva, Theoretical and Experimental Modal Analysis, Research Studies Press Ltd., 1997, ISBN 0-86380-208-7
- D. J. Ewins, Modal Testing: Theory, Practice and Apllication, Research Studies Press Ltd., 2000, ISBN 0-86380-218-4
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Modalités d'évaluation et critères :
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| L'évaluation portera sur la réalisation du travail pratique et sur un examen oral :
1. L'évaluation du rapport écrit sera basée sur les résultats obtenus ainsi que sur l'interprétation qui en est faite. Une attention particulière sera également réservée à la qualité du rapport écrit, à l'esprit de synthèse et à la rigueur scientifique des propos. Une présentation orale sera organisée à la fin du projet.
2. L'examen oral sera basé sur la réponse à des questions sur les notions théoriques développées au cours.
Pondération :
- Travail pratique : 75%
- Examen oral : 25%.
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Stage(s) :
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Remarques organisationnelles :
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Contacts :
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| Jean-Claude Golinval (JC.Golinval@ulg.ac.be)
Mathieu Bertha (Mathieu.Bertha@ulg.ac.be) |
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| Notes en ligne : |
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| Mesures de vibrations et identification des structures |
| Copie des notes et des transparents. |
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