Essais vibratoires aggravés pour machines tournantes – AdViTAM

L’objet du LabCom AdViTAM est de développer et éprouver de nouvelles techniques d’essais et de qualifications de machines tournantes sous sollicitations dynamiques extrêmes (séismes, impacts, etc.) pour que, dès le stade de leur conception, les prévisions de leur comportement dynamique prennent en compte de tels « essais aggravés » pour vérifier leur intégrité.
Le LabCom allie le LaMCoS, INSA Lyon, UMR CNRS 5259, qui dispose d’un large champ de compétences en simulation dans le domaine de la dynamique des machines tournantes, et la PME AVNIR Engineering, entreprise innovante qui possède une expérience reconnue dans la conduite des essais pilotés. Le LabCom est une opportunité unique de création et de mutualisation de connaissances ainsi que de savoir-faire tant théoriques qu’expérimentaux pour répondre efficacement aux besoins des industriels.

Le LabCom va développer des modélisations et des outils de simulation pour analyser l’impact de sollicitations extrêmes sur l’intégrité des machines tournantes. En parallèle, des dispositifs et protocoles d’essais seront construits et réalisés grâce à l’excitateur 6-axes de grandes capacités de l’Equipex PHARE. Ce moyen d’essai unique dans la recherche publique nationale est capable de générer des sollicitations extrêmes. L’approche calculs-mesures doit aboutir à la définition des essais aggravés et à leur exécution. Le but final du partenariat est donc de développer et valider des procédures de qualifications nouvelles dont les secteurs du transport et de l’énergie sont demandeurs.

Le LabCom va apporter des réponses sur :
• La définition d’essais aggravés et l’actualisation des normes de qualification qui, actuellement, ne sont basées que sur un, voire deux axes d’excitation simultanés
• Les nouvelles méthodologies de qualification des machines tournantes dont les architectures nouvelles ciblent l’augmentation des performances et la réduction des nuisances tout en garantissant leur intégrité et la sécurité des usagers
• La robustesse de la chaîne observabilité–algorithme-actionnement des « smart » machines.
• La fiabilité des mesures de haute précision notamment en rotation et des techniques de surveillance et de diagnostic
• La stabilité dynamique de rotors montés sur paliers hydrodynamiques ou magnétiques actifs, soumis à des excitations sévères par la base
La feuille de route se décline selon les actions suivantes durant 36 mois :
• Analyse critique de la pertinence des essais d’environnement et de qualification actuels
• Bilan et propositions de nouveaux types d’essais aggravés. Consolidation et validation de travaux de thèses antérieures ; adéquation avec les nouveaux besoins attendus par les constructeurs des différents domaines de haute technologie. Développement d’un code spécifique et élaboration de démonstrateur(s) générique(s)
• Validation expérimentale des modèles de prévision du comportement dynamique de systèmes embarqués, en utilisant l’excitateur 6-axes pour générer des excitations contrôlées de type sinus, choc, aléatoire et de réplication d’enregistrements.
• Evaluation de la pertinence et de la réalisation des essais aggravés proposés. Production scientifique des résultats calculs-mesures et promotion des essais auprès des communautés académique et industrielle.

Les apports du LabCom seront pérennisés notamment par :
• un renforcement de l’activité de pilotage de campagnes d’essais spécifiques qui est stratégique pour AVNIR,
• une augmentation des personnels impliqués sur cette thématique au sein d’AVNIR, assurant les capacités de réponse aux demandes industrielles,
• un transfert de compétences en essais aggravés personnalisés vers le laboratoire. Ainsi fort de cette nouvelle expertise sur son thème historique Machines Tournantes, le LaMCoS pourra proposer aux industriels d’aller plus loin dans le cadre du LabCom.