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Analyse Modale Expérimentale VS.

Analyse Modale Opérationnelle

par Ardalan Sabamehr, D.

27/07/18

Les propriétés dynamiques des structures peuvent être extraites de tests vibratoires forcés ou ambiants. L’identification des paramètres avec la technique d’AME devient difficile dans le cas de structures massives avec une gamme de fréquences basses. Dans un autre sens, l’installation d’un vibrateur pour exciter une structure comme un pont ou un barrage avec la technique de vibrations forcées est complexe et souvent irréalisable. Pour contourner cette limitation, la méthode d’AMO (aussi connu sous le terme test de vibrations ambiantes) est utilisée pour extraire les propriétés sous les charges opérationnelles (ex. vent, trafic, etc.). Ceux-ci ne sont plus considérés comme perturbations mais ils rendent possible l’identification dynamique des structures massives. Cette approche rectifie les manquements des méthodes traditionnelles.

(a)

(b)

(a) Analyse Modale Opérationnelle sous la charge opérationnelle

(b) Analyse Modale Expérimentale en utilisant un excitateur

Tableau comparant les analyses modales expérimentales et opérationelles

Analyse Modale

Expérimentale

Analyse Modale

Opérationelle

Ingénierie

mécanique

•  Excitation artificielle

•  Vibrateur marteau de       

   battage

•  Explosions contrôlées

•  Mesures bien définies

•  Excitation artificielle

•  Appareil de grattage

•  Flux d'air

•  Émissions acoustiques

•  Signaux inconnus

•  Aléatoire en espace et

   temps

Ingénierie

civile

•  Excitation artificielle

•  Vibrateur hydraulique

•  Poids de goutte

•  Tests de recule

•  Vibrateurs excentriques

•  Mesures biens définies ou

   intrants incconus

•  Explosions contrôlées

•  Excitation naturelle

•  Vent

•  Marées

•  Trafic

•  Signaux inconnus

•  Aléatoire en espace et

   temps avec un peu de

   corrélation spatiale

Au fil des années, la méthode d’AMO s’est développée comme une technique autonome, bien que la plupart des méthodes d’AMO sont dérivés des procédures d’AME (ils partagent une origine théorique commune). La différence principale entre l’approche d’AMO et d’AME est le type de données recherchées, lesquels sont connues dans un processus d’AME et aléatoires pour les AMOs. Par conséquent, comme les procédures des AMEs sont développés dans un cadre déterministe, les méthodes d’AMO peuvent être comprises comme leur homologue stochastique.

 

Aujourd’hui, grâce à l’avancement dans les domaines de capteurs de vibrations et les algorithmes mathématiques, il est possible de dériver les propriétés modales sans excitations additionnelles et basées uniquement sur le comportement de la structure dans ses conditions ambiantes. Les tests de vibrations ambiantes peuvent être accomplis avec quelques capteurs, dans un cadre de temps d’une journée, sans interrompre les opérations de la structure. Ce test produit des formes de modes précis, les fréquences naturelles et une estimation des ratios d’amortissement.

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