Association pour le développement des Sciences et Techniques de l'Environnement Association régie par la Loi de 1901

Colloque Astelab 2007 PARIS-EXPO - Porte de Versailles - Hall 7 - Niveau 3 - Salle Bérénice

Prise en compte environnement mécanique Session 2 Président de session : Brubo COLIN (Nexter) mercredi 26 septembre 14h30 1ère conférence

Analyse modale opérationnelle sur des structures spatiales Tailoring Method Application Operational modal analysis for aerospace structures Alain GIRARD, Etienne CAVRO

INTESPACE (Toulouse)

Résumé L' i dent i f i c at i onmodal ed’ unest r uct ur edur ants acampagnedequal i f i cat i onenvi br at i ons conduit à gagner en coûts et délais. Cela nécessite d'exploiter très rapidement les r ésul t at sdemesur e,c’ est -à-dire entre deux essais consacrés à la qualification, afin de maxi mi serl er et ourd’ ex pér i enc e.A cet t ef i n,l a mét hode RTMVI( RealTi me Modal Vibration Identification), basée sur le concept de paramètres modaux effectifs a été développée pour permettre une extraction de paramètres modaux compatible avec une sessi oni nt er ac t i ve.Cet t eappr oc heaét éadapt éeàl ’ anal ysemodal eopér at i onnel l eoù l ’ ex ci t at i on n’ estpas connue,mai s seul ementl es r éponses s t r uct ur al es .Pourl es st r uct ur esaér ospat i al es,c’ es tl ecasparexempl epourl ’ es saiac oust i qued’ unspéci men en chambre réverbérante où les forces aléatoires engendrées par le champ acoustique large bande sont inconnues. Cet article rappelle la méthode initiale et décrit son adaptation au contexte opérationnel moy ennant des hypot hès es d’ homogénéi t é d’ exci t at i onenf r équence. Abstract Modal identification of a structure during its vibration qualification campaign leads to reduce cost and development time. This requires to have a quick exploitation, i.e. between two runs devoted to qualification, in order to maximize the returns of the test. For that purpose, the RTMVI (Real Time Modal Vibration Identification) method, based on modal effective parameter concept, was developed for a modal parameter extraction compatible with an interactive session. This approach has been adapted to operational modal analysis where the excitation is not known, but only the structural responses. For aerospace structures, this is the case for example during acoustic testing of a specimen in a reverberant chamber where the random forces generated by the broadband acoustic field are unknown. This paper recalls the initial method and describes its adaptation to the operational context, assuming some excitation homogeneity in frequency.

Mécanique 1

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2ème conférence Analyse de fatigue et comptage Rainflow à partir de DSP Rainflow Cycle Counting and Fatigue Analysis from PSD Dr. Andrew Halfpenny Dr. Andrew Halfpenny

nCode International Ltd., Sheffield UK

Résumé Lesc al cul sd’ endommagementenf at i gues ontt r adi t i onnellement déterminés à partir de signaux temporels de déformations ou de contraintes en utilisant la méthode de comptage Rainflow pour extraire des cycles de fatigue. Cette approche est satisfaisante quand les événements endommageant sont déterministes et sont représentés par des signaux de cour t es dur ées cor r espondantà des év ènement st r ansi t oi r es t el s qu’ un at t er r i ssage d'avion ou le passage de nids de poule dans l'automobile. Dans beaucoup de cas cependant, les dommages de fatigue sont attribuables à des vibrations aléatoires appliquées sur de très longues périodes et de nature stochastique. Dans ces cas il est pr at i quementdi f f i ci l e etst at i st i quementi nadéquatd’ exécut erdesanal ysesà par t i rde signaux temporels. Une méthode plus efficace et plus appropriée est d'employer une représentation spectrale de type DSP (densité spectrale de puissance) du chargement. Cet article passe en revue les méthodes les plus populaires pour extraire les cycles de f at i gueàpar t i rd’ uneDSP etcompar el esr ésul t at sobt enus à ceux issus de l'extraction t r adi t i onnel l edescy cl esparcompt ageRai nf l ow.L’ ar t i cl econcl utquel esappr oc hesde Dirlik et de Lalanne apportent une très bonne approximation du comptage Rainflow tout en offrant une solution plus robuste, efficace et statistiquement plus appropriée. Abstract Fatigue damage is traditionally determined from time signals of stress or strain using the Rainflow method to extract fatigue cycles. This approach is satisfactory when the damaging events are deterministic and are represented by short data samples of extreme transient loads such as aircraft landing, or automobile curb-strikes or potholes. In many cases however, fatigue damage is attributable to long periods of random vibration loading which is stochastic in nature. In these cases it is impractical and statistically inappropriate to perform time signal analyses and a more efficient and appropriate method is to use a PSD (Power Spectral Density) representation of the loading. This paper reviews the most popular methods for cycle counting a PSD and compares the results with traditional Rainflow cycle extraction. The paper concludes that the Dirlik and Lalanne approaches give an almost exact approximation of the Rainflow counting approach and offer more robust, efficient and statistically appropriate solutions. 3ème conférence La probabilisation des SRE : une réponse à la comparaison des sévérités d'environnement déterministe et stochastique, en termes de contraintes extrêmes The randomization of the MRS: a response to the comparison of deterministic and stochastic environment, in term of extreme values Bruno COLIN

Nexter Systems - Versailles

Résumé Conf or mémentàl avol ont édel aDGAdef ai r eévol uerl ’ AnnexeGénér al eMécani quedel aGAMEG-13, vers un guide ayant pour but de faciliter la prise en compte de l'environnement mécanique dans le développement de produits d'Armement NOR 06 , il est apparu souhaitable d'enrichir les méthodes de personnalisation actuelles, basées sur les techniques de calcul des SDF, SRE et



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Mécanique 1

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SRC, par des outils de comparaison efficace entre les environnements déterministes (sinus, chocs) et stochastiques (vibrations aléatoires). Basés sur le savoir-faire de Nexter Systems, ces fondements mathématiques sont illustrés par un exemple concret qui permet d'en cerner les avantages, dans un processus d'intégration d'équipements étagères.

Abstract In accordance with the intention of the DGA to make evolve the AGM (Mechanical General Appendix) of the GAM-EG-13 (French Military Standard), into a guide having for goal to facilitate the taking into account of the mechanical environment in the development of Armament's products, it appeared desirable to enrich the FDS (Fatigue Damage Spectrum), MRS (Maximum Response Spectrum) and SRS (Shock Response Spectrum) methodology, so as to allow an effective comparison between the deterministic environment (Sine, Shock) and stochastic (Random vibrations) environment.. Based on the know-how of Nexter Systems, these mathematical bases are illustrated for a concrete example which makes it possible to determine the advantages of them, in a process of integration of equipment off the shelves. 4ème conférence Utilisation de la vidéo pour la mesure des mouvements en dynamique du véhicule Video Movement Estimation in Vehicle Dynamics A. Luc THOMAS

RMS - Aix en Provence

Résumé Not r et r avai lpr és ent el ’ ut i l i sat i on de t ec hni ques i ssues de l af oui l l e de données appl i quéesauxf l uxvi déos .L’ obj ec t i festd’ ef f ec t uerdel ar ec onnai ss anc ed’ obj et s,des mesures fiables de déplacement en temps réel (fréquence vidéo standard 25 Hz) et sans a priori sur la scène filmée. Notre approche consiste à extraire des primitives visuelles et à les stocker dans un espace de représentation multidimensionnel. Chaque nouvelle image est plongée dans cetespace,mémoi r e du syst ème,parl ’ i nt er médi ai r e des primitives qui la constituent. Ces primitives sont ensuite appariées par plongement fractal, ét ude de voi si nage ex t r êmement r api de bas ée sur une i ndex at i on de l ’ espace multidimensionnel par une courbe de Péano. Un simple cumul des informations fournies par chaque appariement permet de déterminer la scène ou les objets présents dans l ’ i mageetd’ es t i merl eur sl ocal i s at i ons. Abstract This work is about video processing with techniques inspired by data mining algorithms. The scope of this work concerns object recognition and fail safe measurement of displacement in real time (based on a standard 25Hz frame rate). This processing is entirely performed without any prior knowledge of the footage. Our approach consists in extracting visual primitives and storing them in a multidimensional space. Every new frame added to this space builds up the processing system memory. Visual primitives are then paired by fractal mapping via a Peano scan, which is a very fast and effective way of neighbourhood characterization in a multidimensional space. Then a fairly simple cumulative sum of associated primitives caters for object recognition and object positioning and movement estimation.

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