Programme de la formation

Contenus de formation:

MELEC: Comportement vibroacoustique des machines électriques 

Intervernant: Dr Ir Jean-Baptiste DUPONT - VibraTec SA

Motivée par des considérations environnementales et géopolitiques, notre société VibraTec SA est engagée dans une phase massive d'électrification des usages. Le moteur électrique représente un défi industriel de recherche de compromis entre performances et comportement vibroacoustique. Seule une expertise alliant électromagnétisme, dynamique des structures et rayonnement acoustique peut permettre de comprendre les phénomènes en jeux et d'actionner les leviers d'optimisation. Plutôt destinée à des mécaniciens, cette intervention a donc tout d'abord pour objectif d'installer des connaissances de bases concernant le fonctionnement des machines électriques et des excitations d'origine électromagnétique (en particulier les pressions de Maxwell). Par la suite, l'effet de ces excitations sur la réponse dynamique de la structure de la machine est détaillé. Les leviers d'optimisation, permettant d'aboutir à des machines performantes et silencieuses, sont enfin évoqués

RED : Réduction de modèle en dynamique des structures 

Intervenants: Pr Emeline SADOULET-REBOUL et Pr Gaël CHEVALLIER - Institut FEMTO-ST - Besançon

Ce cours propose aux doctorants une introduction aux modèles d’ordre réduit (ROM) et aux modèles de substitution (surrogates) pour la dynamique des structures de grande dimension. Il aborde les méthodes classiques de sous-structuration et de synthèse modale de composants, avec un accent particulier sur la méthode de Craig–Bampton. Des applications en dynamique des structures et vibrations aléatoires permettront d’illustrer leur potentiel pour la prédiction efficace des réponses. En fonction de l’avancement en séance, une comparaison avec les approches de substitution basées sur les données, notamment les réseaux de neurones, sera proposée.

VISCO: Viscoélasticité en dynamique des structures

Intervenante: Dr Lucie ROULEAU - CNAM Paris

Ce cours propose une introduction aux phénomènes dissipatifs en dynamique des structures, avec un focus sur le comportement viscoélastique de matériaux. L'objectif de ce cours est d'apprendre à identifier et modéliser un comportement viscoélastique afin de mieux comprendre les écarts entre simulations et expériences. Le cours abordera également l'exploitation de ces propriétés pour concevoir des solutions d'amortissement passif. Des sessions « hands-on » permettront de mettre en pratique les différentes étapes, de l'identification expérimentale au dimensionnement d'une solution amortissante.

MAT: Approches angulaires en Machines tournantes 

Intervenant: Pr Didier REMOND - Laboratoire LAMCOS - Lyon

L'objectif principal des approches angulaires est d'introduire l'intérêt de la dualité angle-temps dans les mesures et les simulations en machines tournantes. Après un rapide aperçu des évidences expérimentales qui démontrent l'intérêt de l'échantillonnage angulaire et de la vitesse de rotation de la machine comme source exploitable d'information, on présentera la transformation des équations de mouvement qui conduit à une expression différentielle sur la variable angulaire. Cette transformation introduit explicitement la vitesse de rotation ainsi que la relation angle-temps dans le modèle qui peut ensuite être résolu par des méthodes classiques. L'angle de rotation de la machine devient ainsi un degré de liberté implicite du modèle exploitable pour passer du domaine temporel au domaine angulaire et exploiter les avantages liés à chacun de ces domaines. Traiter, simuler et analyser les problèmes de fonctionnement en conditions non stationnaires devient alors très simple sans modifications des outils numériques. On démontre également le caractère non linéaire lié au couplage des équations par la vitesse angulaire et on introduira la méthode de résolution AHBM (Angular Harmonic  Balance Method). L'ensemble de la formation sera basée sur des exemples à la fois expérimentaux ou de simulation avec la fourniture d'outils développés dans l'environnement de programmation Matlab. 

TS: Traitement du signal pour les vibrations et l'acoustique 

Intervenant: Pr Jean-Luc DION - Laboratoire EULER - Paris

La session se déroule en 2 temps. En première partie, 3 quizz sont réalisés avec quelques rappels théoriques dans le but principal d'acquérir une meilleure compréhension des relations entre temps et fréquence. En deuxième partie, un serious game sous forme de jeu vidéo est exploitée pour enrichir l'analyse et la compréhension des systèmes dynamiques.

AC: Eléments de modélisation et d'ingénierie acoustique

Intervenant: Pr Adrien PELAT - Laboratoire d'Acoustique - Le Mans

Ce cours aborde les concepts clé et les formalismes associés de la modélisation de la propagation acoustique dans les guides d'ondes, ainsi que leur application à l'ingénierie acoustique, notamment au dimensionnement de silencieux. Le cours s'articulera autour de la résolution de 2 problèmes pour lesquels des illustrations numériques seront discutées, des apports théoriques seront présentés et des activités de programmation (Matlab ou Python) seront réalisées.

• Problème 1 : Estimation du transmission loss d'un silencieux à partir d'un champ de pression acoustique mesuré (ou simulé) en mettant en oeuvre une méthode d'identification en ondes planes.

• Problème 2 : Simulation par approche multimodale du champ acoustique résultant d'un monopôle placé dans un guide d'ondes

ML: Machine Learning en mécanique 

Intervenant: Dr Rafael TELOLI - Institut FEMTO-ST - Besançon

Objectifs : panorama des grandes familles méthodes de machine learning appliquées à la mécanique

Programme : 

• 1. Panorama de l'apprentissage automatique : catégories des méthodes d'apprentissages et rappels théoriques

• 2. Réduction de dimensionnalité et méthodes classiques : méthodes de réduction de dimensionnalité et présentation des méthodes classiques de classification, de régression et de clustering, avec des applications en vibroacoustique et pour la surveillance des structures

• 3. Réseaux de neurones et PINN : approche intuitive des architectures classiques de réseaux de neurones, résolution des problèmes inverses et introduction au Physics-Informed Machine Learning. 

ISO: Isolation active des équipements de haute précision

Intervenant: Pr Christophe Collette - Precision Mechatronics Laboratory  - Liège Université

Après une brève introduction, la première partie du cours sera consacrée à la présentation des principales stratégies d'isolation active, ainsi que leur perfrmances et limitations. Ces stratégies seront illustrées par des exemples concrets. 

Ensuite, de manière à approfondir la compréhension de ces stratégies, les étudiants seront invités à développer leur propre stratégie pour contrôler un système à deux degrés de liberté dans l’environnement Matlab. 

NONLIN: Introduction à la dynamique non-linéaire 

Intervenant: Pr Olivier THOMAS - Arts et Métiers, campus de Lille

Les non-linéarités, présentes naturellement dans bien de systèmes, peuvent être la source d'une grande variété de phénomènes vibratoire peu usuels. Le but de ce module VNL est d'introduire ces phénomènes (changements de fréquence avec l'amplitude du mouvement, sauts d'amplitude, échanges d'énergie entre modes...) et d'initier les participants à quelques techniques d'analyse, de modélisation et de simulations adaptées à leur traitement. Les principales sources de non-linéarités seront d'abord exposées. Ensuite, quelques modèles de systèmes et structures non linéaires seront rapidement exposés, avant de se concentrer sur les techniques de résolution et simulation, principalement pour les non-linéarités régulières de type géométrique. Des techniques de réduction de modèle à partir du concept de mode non linéaire seront introduites, permettant ainsi d'aborder efficacement les glissements fréquentiels et les résonances internes. Des techniques de résolution numérique par continuation de solutions périodiques seront aussi abordées. 

DIAG: Diagnostic d'une ligne d'arbre d'éolienne. 

Intervenants: Pr Hugo ANDRE et Dr Adrien MARSICK- Laboratoire LASPI et Laboratoire LVA - Roanne et Lyon

L'objectif de ce module est d'apporter quelques bonnes pratiques quand au diagnostic de machine tournantes (approche signal).  Les participants seront amenés à mobiliser différents outils, fondamentaux et/ou avancés, afin de résoudre un cas pratique inspiré d’un contexte industriel réel: un exploitant de parc éolien signale un comportement anormal sur l’une de ses machines. Disposant d’une cinquantaine de relevés vibratoires (un par jour) L’objectif est de mener une démarche d’investigation complète à partir des données disponibles afin d’identifier l’origine du problème et d’en caractériser l’évolution dans le temps.