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INSA de Lyon (08/12/2003), Jean-Louis Guyader (Dir.)
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ETUDE ET DEVELOPPEMENT DE LA MESURE INDIRECTE D'EFFORTS - Application à l'identification des sources internes d'un moteur Diesel
Quentin Leclere1

L'objectif de ce travail est la mise au point d'une méthode de diagnostic permettant de quantifier par la mesure les sources vibratoires de machines en régime stationnaire. La mesure directe des sources par l'introduction d'un capteur d'effort est souvent difficile, voire impossible. On a donc recours à leur estimation indirecte à partir de mesures de réponse vibratoire en fonctionnement et d'un modèle de transfert de la machine. Sur le plan de la méthode, plusieurs développements originaux par rapport à la littérature sont abordés, notamment dans le but d'optimiser la technique lorsque la structure de la machine présente de fortes hétérogénéités de raideur. Par ailleurs, un indicateur de fiabilité de l'estimation indirecte des efforts est introduit, basé sur la comparaison de différentes approches d'inversion du système de transfert. La fiabilité des résultats est en effet un problème crucial en mesure indirecte d'efforts, car la technique est connue pour être fortement sensible aux différentes erreurs rencontrées (bruit de mesure, biais de modèle). La méthodologie est appliquée au problème d'identification des sources internes d'un moteur Diesel. Un effort particulier est porté sur la construction du modèle de transfert de la machine, estimé par deux approches numérique et expérimentale. Les efforts reconstruits sont comparés aux efforts obtenus par un modèle simple d'attelage mobile. La comparaison permet de mettre en évidence certaines lacunes du modèle, ainsi que la relative robustesse de la méthode. Dans le but de présenter l'un des intérêts de la mesure indirecte d'efforts, une hiérarchisation des contributions des excitations internes à la réponse du bloc moteur est réalisée.
1:  LVA - Laboratoire Vibrations Acoustique
Vibrations – Identification – Problème inverse – Régularisation – Mesure indirecte – Moteur Diesel

STUDY AND DEVELOPMENT OF INDIRECT FORCE MEASUREMENT – Application to the identification of Diesel engine internal sources
The aim of this work is to develop a diagnostic method allowing to quantify vibratory sources of stationary operating machines from measurements. The direct measurement of sources using a force sensor is often difficult to obtain, not to say impossible. Thus, their estimation is assessed from both operating response measurements and a transfer model of the structure. Concerning the method, several original developments are put forward, especially to optimise the technique when the machine structure has an heterogeneous dynamic behaviour. Moreover, a reliability indicator of the force estimation is introduced, based on the comparison between different approaches of the transfer system inversion. The reliability of results are indeed a crucial point for indirect force measurement, because the technique is known to be very sensitive to different types of errors (measurement noise, model error). The method is applied to the identification of Diesel engine internal sources. A special attention is paid to the construction of the transfer model, estimated by both experimental and numerical approaches. Identified forces are compared to excitations computed through a simple drive train model. The comparison allows to underline some model deficiencies as well as the relative robustness of the method. A source ranking operation is realized in order to present the interest of the indirect force measurement results.

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