Contrôle santé des structures basé sur la signature dynamique non-linéaire de dommages

Abstract

La mise en place de procédures de contrôle automatisé de l’endommagement de structures issues de l’aéronautique ou du génie civil constitue une thématique émergente nommée « Contrôle de la santé des structures » (SHM : « Structural Health Monitoring »). Le déploiement de ces procédures laisse présager d’importantes améliorations en termes de sécurité ainsi qu’une réduction substantielle des couts de maintenance. Les procédures de SHM sont habituellement divisées séquentiellement en quatre étapes : détection, localisation, classification, puis quantification de l’endommagement. Les dommages apparaissant dans ces structures sont à l’origine de non-linéarités dans la réponse dynamique de ces structures qui ne sont pour l’instant pas ou peu utilisées à des fins de SHM. Nous verrons ainsi dans ce séminaire que, s’il est possible d’estimer efficacement la signature non-linéaire des dommages, cette information s’avère être un indicateur extrêmement sensible pour la surveillance des dommages. Du point de vue mathématique les travaux présentés ici s’appuient sur une classe de modèles non-linéaires par bloc prometteuse : les modèles de Hammerstein en parallèle. L’intérêt de cette classe de modèles est qu’elle est à la fois simple à estimer et représentative d’un large panel de structures endommagées. Nous verrons ainsi, qu’à partir d’une représentation non-linéaire plus riche tirée de ces modèles, des algorithmes de SHMs liés aux phases de détection, de classification, et de quantification des dommages peuvent être développés. Ces algorithmes seront illustrés dans des contextes « aéronautique » ou « génie civil » sur des données numériques et expérimentales.