Auswahl der wissenschaftlichen Literatur zum Thema „Surveillance vibratoire“

Summary Palmaris brevis spasm syndrome (PBSS) appears to reflect benign muscle hyperactivity, with unprovoked recurrent spasm of the muscle and consequent dimpling of the hypothenar eminence. Two cases are reported, being the first known report of the condition among manual workers or those using vibratory tools. Each was diagnosed during routine health surveillance for hand–arm vibration syndrome. With hand cramps being a frequent report among vibration-exposed workers, this condition should be considered in such cases, although the lack of reports means that the frequency of the condition is unknown. One of the employees described more frequent episodes of spasm during periods of increased manual work. Diagnosis is possible by witnessing the characteristic spasm, or by viewing photographs of it. Functional impairment is not usual, except for the brief duration of an attack. There is no consensus regarding appropriate treatment.

Abstract This paper explains the components of an integrated approach to oak wilt control which has strong potential for adaptation to red oak forests throughout the Lake States. Oak wilt epicenter containment involves (1) separating grafted root systems with a vibratory plow line or Vapam barrier, followed by (2) removal of all living red oaks inside the barrier, and sanitary treatment of wood capable of producing fungal mats. Use of a reference table developed for proper barrier location is described. Epicenters are established by insect vectors, often as a consequence of human activity. Establishment of epicenters can be prevented by: (1) sanitary treatment of diseased trees which may yet produce mats, (2) discouraging unsupervised movement of diseased wood, (3) minimizing the wounding of oaks during the spring and early summer, and (4) immediately painting all spring and summer wounds on oak trees with a tree wound dressing. Detection of new epicenters is important. Treatment of small epicenters minimizes site disturbance and the number of fungal mats produced, as well as the number of trees lost. Systematic aerial surveillance is useful for effective detection in large acre-ages of oak type. Prevention is the best control measure. Unfortunately, public relations are often inadequate. North. J. Appl. For. 9(2):47-51

<p><strong>Abstract.</strong> This paper discusses the <i>Points Further North project</i>, a VR documentary that was undertaken with a view to foregrounding how sound can be deployed as the primary mechanism for laying out the complex, often subjugated relationships manifested between physical spaces and those who inhabit them. Specifically, It examines how ambisonic and haptic audio’s profoundly affective emotional, tactile and topologically enveloping capacities can be articulated within an acoustemological framework (acoustemology is best defined by ethnographer Steven Feld as “sonic ways of being in and knowing the world”) in order to evoke a heightened sense of awareness, perhaps even an agency, with respect to the largely abstracted ramifications arising from the consumerist lifestyles that are endemic to the developed world. The project exploits the possibilities inherent in the amplification of the vibratory and electromagnetic spectra that permeate our urban environments: infrasonic/tactile elements are disseminated via the Subpac wearable haptic interface in order to constitute a corporeal and emotional presence, and the radiant (yet invisible) transmissions of our information, economic and surveillance networks are captured and sonified via the via use of electromagnetic transducers. Both sonically and thematically, <i>Points Further North</i> seeks to uncover that which sound studies scholar Salomé Voegelin, terms “our locality on the invisible index of sound”, capitalizing upon sound’s capacity to delineate the ethereal topographies engendered via the vast, sublime – yet sublimated – infrastructures that we find ourselves immersed within.</p>

Surveillance vibratoire et diagnostic par analyse modale des machines tournantes. Validation du modele par etude experimentale. Realisation stochastique. Etude en regime non stationnaire. Etude de la robustesse. Conception d'un systeme multicapteur

Cette thèse traite du problème de la surveillance de structures sous contraintes thermiques. En général, ces contraintes masquent l'observation de l'endommagement. Deux objectifs ont été traités : la réalisation d'essais dynamique sous la perturbation thermique et la détection et/ou localisation d'endommagement. Cette thèse comporte deux parties, l'une algorithmique, l'autre appliquée. Dans la partie théorique, nous avons proposé trois approches de détection d'endommagement sous perturbation thermique en utilisant un test statistique du «Chi-Carré». L'idée générale est basée sur la construction d'un test sensible aux changements structuraux et insensible aux changements environnementaux. La première approche s'appuie sur la sensibilité modale par rapport à la température (ou par rapport à la contrainte thermique), en utilisant un test de minmax. La deuxième approche s'appuie sur l'obtention d'un modèle analytique pour mettre à jour les modes propres des systèmes sains sous la température actuelle. Cette procédure est proposée pour corriger la matrice d'observabilité et son sous-espace noyau à chaque nouveau changement de la température. La troisième approche s'appuie sur la fusion d'un ensemble d'enregistrements obtenus sous différents scénarios de température. Ces enregistrements doivent correspondre à l'état sain du modèle. Une matrice de Hankel a été estimée sur chacun de ces enregistrements. Le sous-espace noyau est obtenu directement par le noyau à gauche de la matrice de Hankel moyennée. Les trois méthodes ont été testées sur deux réalisations : un modèle simulé d'un pont simplifié, et une poutre double encastrée placée dans une chambre climatique. Deux modèles analytiques de la modélisation de la précontrainte thermique concernant les deux modèles d'application ont été obtenus. Des discussions autour des méthodes et des modèles d'application ont été faites. De plus, la localisation d'endommagement sur le modèle du pont simulé a été effectuée.

Les turbomachines en fonctionnement sont soumises à des vibrations qui réduisent leur durée de vie. Ceci explique la nécessité de la surveillance vibratoire. Parmi les capteurs utilisés pour celle-ci, les sondes optiques sont peu chères et d'installation aisée. En revanche, elles fournissent par construction un signal dont l'échantillonnage dépend de leur position. Pour cette raison, il faut traiter des signaux sous-échantillonnés, voire échantillonnés irrégulièrement, sans information a priori sur la nature des phénomène vibratoire étudiés. Les méthodes issues de la littérature montrent leurs limitations : nécessité d'informations de conception, simplification excessives des hypothèses, ou difficulté d'interprétation des résultats en raison de l'ambigui͏̈té de la mesure de fréquence. Par ailleurs, nous avons montré l'intérêt d'une disposition régulière des sondes par rapport à une disposition quelconque. Nous avons alors développé de nouvelles méthodes, en distinguant les signaux selon leur contenu spectral : une seule ou plusieurs composantes. Les méthodes de traitement des signaux monocomposantes reposent sur les propriétés de leurs représentations graphiques. Pour les signaux multicomposantes, nous avons montré que, dans un souci d'économie des sondes, il est préférable de chercher à repousser les ambigui͏̈tés plutôt que de les lever totalement. Nous avons alors mis au point deux formes d'instrumentation. Complémentaires, elles peuvent avantageusement être exploitées simultanément. La première, dite " multicadence ", utilise des groupes composés de nombre différents de sondes optiques. Cela équivaut à échantillonner le signal vibratoire à différentes fréquences. L'analyse consiste alors à comparer les spectres ainsi obtenus. La deuxième, dite des " duos ", exploite des groupes composés d'un même nombre de sondes, mais décalées sur me carter. L'analyse consiste alors à exploiter la phase relative des composantes apparentes des signaux. Ces méthodes ont été caractérisées sur des signaux représentatifs de phénomènes réels
Running turbomachines experience vibrations which reduce their operational lifetime. This is why vibratory monitoring is so important. Among the possible sensors, optical probes are cheap and easy to install. Moreover, they provide a signal whose sampling depends on their relative positions. So we have to deal with undersampled signals, or occasionnaly irregular sampling, without any conception information. A literature survey has allowed us to examine methods that present severe limitations : the need of conception information, excessive simplification of the model, or difficult interpretation of the results because of frequency uncertainties. Futhermore, we showed the advantage of regular over irregular probe disposition. Then we developed new methods, and distinguished the signals by their contents : one single or several frequency components. The methods of monocomponent signal processing rely on properties of graphical representations. In the case of multicomponents signals, we showed that, for the sake of saving probes, it is better to try to tolerate several ambiguities rather than to try to eliminate them. Then we proposed two kinds of instrumentation. One complementary to the other, they can be profitably exploited simultaneously. The first one, called "multirate", uses different groups made of different numbers of probes. This is equivalent to sampling the vibratory signal at several rates. The following analysis consists in a comparison of the resulting spectra. The second one, called "duos", exploits different groups made of the same number of probes, but shifted around the casing. The corresponding analysis utilises the relative phase of the apparent signal components. We tested those methods with signals wich are representative of real phenomena

Le but de ce travail est d'appliquer des methodes de traitement du signal et de reconnaissance des formes pour la surveillance des machines alternatives par les vibrations. Une synthese des methodes existantes pour la surveillance vibratoire de machines simples, comme les machines tournantes, est tout d'abord developpee. Cela nous permet de degager les limites des outils classiques d'analyse. La complexite des machines alternatives justifie alors l'utilisation d'outils de traitement du signal plus adaptes a l'extraction de parametres pertinents vis a vis du caractere non-stationnaire du signal. L'utilisation des methodes de reconnaissance des formes permet d'elaborer un outil de surveillance et de diagnostic automatique et incluant la possibilite de variations des conditions de fonctionnement. Ce dernier point represente un aspect important du diagnostic dans un contexte industriel. La methode decrite ici est relativement simple a mettre en uvre et peu couteuse d'un point de vue industriel. De plus, elle s'applique avec succes sur deux types de machines alternatives, un moteur diesel et un compresseur d'air

Le monde de l’industrie et des transports dispose de machines et d’installations de plus en plus performantes et complexes. Ils ne peuvent être exempts de perturbations et de défaillances, influant sur la qualité du produit, pouvant provoquer l’arrêt immédiat d’une machine et porter atteinte au bon fonctionnement d’un système de production entier. Le diagnostic de ces machines, s’appuie essentiellement sur la surveillance de symptômes liés à différentes conditions de dégradation. Ces symptômes peuvent être tirés de diverses sources d’information, parmi lesquelles l’analyse vibratoire et acoustique occupe une place prépondérante. Aujourd'hui, de nombreuses techniques efficaces sont bien établies, ancrées sur des outils puissants offerts notamment par la théorie des processus cyclostationnaires. La complexité de ces outils exige un expert pour les utiliser et les interpréter. La présence continue d’un expert est difficilement réalisable et couteuse. Des indicateurs d’état de machines tournantes existent dans la littérature mais ils sont conçus sous l'hypothèse de conditions de fonctionnement parfaites. Ces travaux restent limités, dispersés et généralement non soutenus par des cadres théoriques. Le principal objectif de cette thèse est de réduire le recours à l'intervention humaine en proposant des stratégies pour concevoir deux indicateurs optimaux qui résument l'information de diagnostic en une valeur scalaire. Ces stratégies sont élaborées en distinguant deux familles dans le diagnostic : le cas où les informations sur les défauts sont connues et celle où elles sont inconnues. Ces indicateurs sont destinés à être utilisés dans le cadre d'un processus de diagnostic autonome, sans nécessiter d’intervention humaine, à l’aide des tests d’hypothèses statistiques. La capacité de ces indicateurs est validée sur des données réelles et comparée avec d’autres indicateurs de la littérature en termes de performance de détection
The industrial and transportation sectors require more and more efficient and complex machines and installations increasing the risk of failure and disruption. This can lead to the immediate shutdown of a machine and disrupts the proper functioning of the entire production system. The diagnosis of industrial machines is essentially based on the monitoring of symptoms related to different degradation conditions. These symptoms can be derived from various sources of information, including vibration and acoustic signals. Nowadays, many effective techniques are well established, based on powerful tools offered by the theory of cyclostationary processes. The complexity of these tools requires an expert to use them and to interpret the results based on his/her experience. The continuous presence of the expert is expensive and difficult to achieve in practice. Condition indicators for rotating machines exist in the literature but they are conceived under the assumption of perfect operating conditions. They are limited, dispersed and generally not supported by theoretical frameworks. The main objective of this thesis is to reduce the use of human intervention by proposing strategies to design two optimal indicators that summarize diagnostic information into a scalar value. A distinction is made between two families in diagnosis: the case where prior information on the faults is known and the case where it is unknown. These indicators are designed to be used in an autonomous process without requiring human intervention, using statistical hypothesis tests. The capacity of these indicators is validated on real data and compared with other indicators from the literature in terms of detection performance

Ce travail est consacre a la mise en uvre des methodes d'analyse spectrale parametriques en maintenance conditionnelle et a la conception d'un dispositif minimum de surveillance des machines de production par analyse vibratoire integrant les resultats de cette etude. Apres un rappel des differentes techniques utilisees en maintenance conditionnelle, l'accent est mis sur les methodes parametriques basees sur la modelisation du signal vibratoire. Ces methodes ont ete testees sur un banc d'essai de roulements. Parmi les differents modeles possibles, le modele ar a ete retenu. La procedure experimentale a permis: - d'une part de valider l'algorithme de burg, simple, robuste et rapide. Il permet de localiser un debut de degradation et de suivre son evolution. - d'autre part de montrer l'importance du choix de l'ordre du modele. Le critere aic estime de facon acceptable l'ordre du modele ar pour l'obtention d'un spectre representatif du signal vibratoire. - enfin de mettre l'accent sur le choix de l'implantation du capteur. Apres validation sur ce banc d'essai, nous avons transpose cette methodologie sur une machine de production qui presente d'autres elements sensibles qu'on ne peut suivre individuellement. Le souci d'apporter des methodes efficaces et simples d'utilisation nous a conduit a concevoir un dispositif convivial pour la surveillance des machines de production. Le logiciel integre d'une part les differentes methodes de detection des defauts dans une machine tournante aussi bien dans le domaine temporel que frequentiel, et d'autre part une base de donnees permettant de choisir la ou les methodes adaptees pour localiser les defauts sur chaque composant en fonction de la position du capteur de vibration et des manifestations spectrales de defauts de celui-ci. Les methodes parametriques sont particulierement interessantes lorsqu'on a besoin d'une haute resolution et lorsqu'on se trouve dans l'obligation de recuperer la signature vibratoire de l'ensemble des composants d'un systeme de production

La Surveillance de la Santé des Structures (SSS) s'effectue par la mesure de réponses pertinentes sous sollicitations extérieurs. L'identification a pour but de détecter, de localiser et de quantifier ces défauts. La thèse porte sur les deux premiers niveaux de SSS, la détection et la localisation de dommage. Le but est d'étudier les effets d'impacts symétriques par variations des paramètres modaux en faisant un nombre important d'expériences. Une validation par recalage de modèles éléments finis est effectuée sur différents matériaux composites dédiés à l'aéronautique. Pour tous les spécimens (poutres), il a été observé que, avec l'accumulation de l'endommagement (impact), il y a une diminution de la fréquence propre (flexion) accompagnée par une augmentation du taux d'amortissement. Un aspect nouveau de cette thèse concerne la fabrication et les essais mécaniques (statique et dynamique) d'un matériau innovant (sandwich avec âme en fibre de carbones enchevêtrés) possédant des taux d'amortissements élevés ainsi qu'une meilleure résistance à l'impact. La modélisation par éléments finis (Samcef) est utilisée pour calculer la réponse dynamique de ces poutres. Ces modèles recalés permettent de donner un indicateur de taux de dégradation et peuvent servir d'outils diagnostic (et d'alarme) pour la surveillance de l'intégrité des structures. Une partie innovante de cette thèse concerne la localisation de l'endommagement et sa validation sur les poutres composites stratifiées par optimisation topologique (Nastran), en utilisant les paramètres modaux obtenus expérimentalement. Ainsi on estime avec succès les zones d'endommagement pour des défauts isolés.

Résumé: La maintenance des structures aéronautiques (fuselage, ailes) est une opération majeure très onéreuse. Elle requiert l'immobilisation des appareils ainsi que le démontage de certaines de leurs parties afin de procéder à leur inspection. Pour permettre une surveillance in situ, des capteurs et actionneurs ont peu à peu été intégrés aux structures aéronautiques. L'utilisation de capteurs et actionneurs sans fil est attirante du fait qu'elle n'implique pas de câblage des noeuds (gain de poids et de coût). Ces noeuds doivent néanmoins être auto-alimentés afin d'être réellement viables_ L'idée est donc de convertir l'énergie mécanique (vibrations) disponible dans les structures d'avions en électricité en utilisant des matériaux piézoélectriques. Les travaux effectués dans ce mémoire permettent d'évaluer le potentiel des récupérateurs d'énergie basés sur les déformations (différents des récupérateurs inertiels) pour alimenter des noeuds sans fil embarqués sur des structures d'avions. Pour cela, des modèles simples sont utilisés pour décrire le comportement dynamique typique des parties de l'avion : une poutre représente l'aile soumise à des charges aérodynamiques et une plaque représente un panneau de fuselage soumis à des champs de pression (bruit de jet et couche limite turbulente). Des matériaux piézoélectriques aussi différents que le PZT monolithique, le composite piézo-fibres et le Polyfluorure de Vinylidêne (PVDF) sont testés dans le but d'évaluer l'influence de leurs caractéristiques (taille, polarisation, capacité, forme des électrodes...) sur la puissance électrique récupérée. Les résultats montrent que pour une excitation aéronautique typique de la poutre (10 Hz et 56 udef), l'énergie produite est de l'ordre de 40 mi pour le PZT monolithique pour une durée de charge de 7 minutes. D'après la littérature, cette énergie est suffisante pour faire des transmissions RF (25 pi). Mais pour d'autres types d'excitations (par exemple le buit de bruit de jet des réacteurs d'avion), il faudra 25 minutes pour produire une énergie de 1 mJ pour le même type de piézoélectrique. L'inconvénient est qu'il faudra attendre de nombreuses secondes avant de charger la batterie du récupérateur d'énergie. Si l'on considère que plusieurs autres organes devront consommer de l'énergie en parallèle, le temps en chaque cycle pourra être de plusieurs minutes. Par conséquent, les récupérateurs d'énergie basés sur les déformations peuvent être utilisés pour alimenter des nœuds sans fil même s'ils ne permettent pas des mesures en temps réel. Cependant, cette approche est une manière simple et pratique de collecter de l'énergie que les autres types de récupérateurs (inertiel, solaire...) puisqu'elle nécessite seulement le collage du matériau piézoélectrique sur la surface vibrante. Enfin, il en ressortira des conseils de dimensionnement pour ce type de récupérateur afin d'en optimiser l'utilisation à partir d'une excitation donnée.||Abstract: Aerospace structural maintenance (fuselage, wings) is a major component of operational costs which requires aircraft to be grounded and some of its parts to be dismantled in order to proceed to inspection. In order to allow in situ monitoring, Structural Health Monitoring (SHM) has been proposed where sensors and actuators are integrated on the structure. To avoid extensive wiring of the nodes, wireless sensors and actuators are attractive but should be self powered to fully benefit from them. One idea is to convert the mechanical energy (vibrations) available all over an aircraft into electricity using piezoelectric materials. This work investigates the potential of strain-based energy harvesters (as opposed to inertial harvesters) to supply wireless nodes on typical aircraft structures. A simple model is used to describe typical dynamic behavior of aircraft components: a beam representing the whole wing subjected to aerodynamic loading and a plate representing a fuselage panel subjected to pressure fields (jet noise and turbulent boundary layer). Various configurations of piezoelectric materials are tested such as bulk PZT, PZT fiber composite and Polyvinylidene Fluoride (PVDF) in order to evaluate the influence of their characteristics (size, polarization, electrodes' shape, capacitance...) on the harvested power. The results show that for a typical aerospace excitation of the beam (10 Hz and 56 mudef), the energy produced is up to 40 mJ with bulk PZT for a 7 minutes loading time. From the literature, this appears sufficient for RF transmission (25 muJ). For other excitation sources (for instance jet noise), the energy produced is up to only 1 mJ with bulk PZT for a 25 minutes loading time. The drawback is that we should wait for several seconds in order to charge the harvester's battery. And, considering that many other components than the RF transceiver will require energy in the meantime, the time laps between two' measures could increase to several minutes. Therefore, strain-based energy harvester could be used for supplying wireless sensor nodes but they would not allow real time measurement. However this approach is a simple and convenient way to scavenge energy compared to other kinds of harvesters (inertial, solar...) since it amounts to bonding a piezoelectric material on a flexible surface. Some design advices are eventually proposed for this kind of harvesters. They could be used for designing a harvester able to produce desired power from a known excitation.[symboles non conformes]