Identification modale opérationnelle

L’identification modale opérationnelle désigne des méthodes d’identification des paramètres modaux à partir des réponses dynamiques seules sous excitation de service (ou ambiante). Par rapport à l’identification modale expérimentale classique basée sur les mesures des excitations et des réponses, cette approche présente plusieurs avantages : continuité de service, conditions réelles et coût faible des équipements. Elle est ainsi reconnue comme la technique la plus appropriée pour les structures réelles.

L’excitation de service non mesurée dans l’identification modale opérationnelle, souvent sous forme de bruit, demande par contre, des traitements spécifiques du signal. Les travaux dans cette thématique se concentrent sur le développement de méthodes d’identification modale opérationnelle basée sur la transformation en ondelettes et leur application pour diverses applications : structures génie civil, machines et robots UGV, MEMS…

Les résultats obtenus peuvent être classés en deux volets : méthodologie et application.

Travaux méthodologiques : Ils consistent à développer une nouvelle méthode d’identification modale opérationnelle basée sur la décomposition des réponses dans le domaine de fréquence – échelle. Nommée la méthode FSDD (en Anglais, Frequency-Scale Domain Decomposition method), elle permet d’identifier directement des paramètres modaux à partir des coordonnées des extrema sur le plan fréquence-échelle.

Travaux d’applications : Ils consistent en application des méthodes d’identification modale opérationnelle pour (i) détermination d’une condition optimale de l’Usinage à Grande Vitesse (UGV) ; (ii) détection de non-linéarité d’une membrane d’un microsystème électromécanique (MEMS) et (iii) évaluation de la vulnérabilité sismique des structures en génie civil.   

Approfondissement de la méthode FSDD et développement de nouvelles méthodes d’identification modale opérationnelle pour les conditions de service où les harmoniques  sont  dominantes. 

Développement des outils d’aide à la décision basé sur l’identification modale opérationnelle, tels que : courbes de fragilité sismique pour les ouvrages de génie civil et lobes de stabilité pour les machines UGV.

Article dans une revue à comité de lecture internationale (ACL)

A. Maamar, M. Abdelghani, T.-P Le, V. Gagnol, and L. Sabourin. Operational modal identification in the presence of harmonic excitation. Applied Acoustics, in press, doi.org/10.1016/j.apacoust.2018.02.017, 2018.

J. Lardiès, G. Bourbon, P. Le Moal, N. Kacem, V. Walter and T.-P. Le. Modal parameter identification of a CMUT membrane using response data only. Mechanics & Industry, 18, 802, 2017. https://doi.org/10.1051/meca/2017044

C.-T. Dang, T.-P. Le, and P. Ray. A novel method based on maximum likelihood estimation for the construction of seismic fragility curves using numerical simulations. Comptes rendus - Mécanique, 345 (10):678–689, 2017. https://doi.org/10.1016/j.crme.2017.06.011

T.-P. Le. Use of the Morlet mother wavelet in the frequency-scale domain decomposition technique for the modal identification of ambient vibration responses. Mechanical Systems and Signal Processing, 95:488–505, 2017. https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2017.03.045

C.-T. Dang, T.-P. Le, and P. Ray. Seismic fragility curves based on the probability density evolution method. Vietnam Journal of Mechanics, 39(2):177–189, 2017. doi.org/10.15625/0866-7136/10208

4. M.-T Loukil, V. Gagnol, and T.-P. Le. Reliability evaluation of machining stability prediction. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 93(1-4): 337–345, 2017. doi.org/10.1007/s00170-016-9211-2

Communications aux congrès internationaux à comité de lecture et actes publiés (ACTI)

V.-D. Do, T.-P. Le, A. Beakou. Transmissibility based operational modal analysis in presence of harmonics. In CIGOS 2017 : 4th Congrès International de Géotechnique - Ouvrages -Structures, Hochiminh city - Vietnam, 26-27 Octobre 2017.

Maamar, M. Abdelghani, T.-P. Le, V. Gagnol, L. Sabourin. Comparison between operational modal identification techniques in presence of harmonic components. In CMSM’2017 : 7^th International Congress : Design and Modelling of Mechanical Systems, Hammamet - Tunisia, 27-29 March 2017.

Communications aux congrès nationaux à comité de lecture et actes publiés (ACTN)

A. Maamar, T.-P. Le, V.Gagnol, L. Sabourin. Operational modal analysis of a machine-tool structure during machining operations. In CFM 2017 : Congrès Français de Mécanique, Lille, 28 août - 1 septembre, 2017.