Méthode de détection d’endommagement en utilisant l’énergie de déformation modale

Abstract

Depuis l’aube des civilisations l’être humain ne cesse de se développer dans tous les domaines (la médecine, l’industrie et la construction), afin de simplifier son quotidien. Cependant l’homme n’a pas été limité à ses seules progrès, il a fait de la stabilité et la sécurité une propriété absolue en vue d’améliorer et garantir une vie plus sécurisée et plus confortable. A cet effet, il est nécessaire que l’homme oeuvre constamment pour développer des solutions et des méthodes plus efficaces pour le contrôle des structures dans l’objectif de préserver leur intégrité et éviter des pertes matérielles et humaines. Les structure de génie civil et mécanique sont largement utilisées dans de nombreux domaines industriels. Au cours de leur durée de vie, elles sont soumises à différentes sollicitations, telles que les chocs, les forces oscillatoires et les effets environnementaux, qui peuvent provoquer une dégradation progressive de leurs propriétés mécaniques. Ces dégradations se manifestent notamment par l’apparition de fissures ou par une diminution locale de rigidité, pouvant affecter les performances de la structure ainsi que leur sécurité. Afin de prévenir les risques de défaillance, de nombreuses techniques de surveillance ont été développées pour détecter et localiser les endommagements à un stade précoce. Parmi ces techniques, les approches basées sur l’analyse du comportement dynamique des structures occupent une place importante. En effet, la présence d’un endommagement modifie les caractéristiques dynamiques de la structure, notamment ses fréquences propres, ses formes modales et ses énergies modales. La méthode des énergies modales constitue une approche particulièrement intéressante pour la détection des endommagements. Son principe repose sur l’analyse de la distribution de l’énergie modale dans la structure saine et sur la comparaison de cette distribution avec celle obtenue après endommagement. Les Introduction générale 2 variations observées permettent d’identifier la présence d’un endommagement et de localiser la zone affectée à partir des changements les plus significatifs. L’objectif de ce mémoire est d’évaluer la sensibilité de la méthode des énergies modales pour la détection et la localisation des endommagements structuraux. Plusieurs scénarios sont étudiés afin d’analyser l’influence de l’endommagement, de sa position, du nombre de zones endommagées ainsi que la présence de bruit dans les mesures. Les performances de cette méthode sont également comparées à celles obtenues par une méthode fréquentielle à partir des signaux de déplacement afin de mettre en évidence ses avantages et ses limites........