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Perspective générale : Analyse modale expérimentale (AME) ou Analyse Modale Opérationnelle (AMO) pour le SHM

By 14 octobre 2021octobre 20th, 2021No Comments
AD-SIGNUM-SHM-Monitoring-debat episode 9

Ce sujet cause une certaine confusion chez de nombreuses personnes. A l’instar des techniques d’Analyse Modale Expérimentale (AME), les techniques d’Analyse Modale Opérationnelle (AMO) sont très puissantes et peuvent avoir de très bons résultats, mais il y a plusieurs problèmes qui doivent être clairement identifiés lors de l’utilisation de l’AMO qui passent souvent inaperçus mais peuvent avoir des conséquences s’ils ne sont pas compris. Discutons de certains des éléments critiques.

Dans l’épisode 5, nous avons présenté la principale différence entre AME et AMO. Cette différence réside dans la connaissance de la force d’excitation de la structure : l’AMO est souvent appelée Output only analysis, c’est-à-dire l’analyse de la réponse seule de la structure sans connaissance de l’excitation (appelée aussi analyse sous bruit de fond). C’est son plus grand avantage, et aussi l’un de ses inconvénients car :

1- il n’y a pas de garantie que le bruit de fond provoque réellement une réponse de tous les modes du système étudié. Cela peut conduire à la définition d’un modèle de système qui n’identifie pas totalement toutes les caractéristiques dynamiques – seules les caractéristiques excitées par la force « non mesurée, inconnue » sont estimées.

2- alors que la fréquence peut être estimée relativement facilement, ce n’est pas le cas de l’amortissement. L’élément le plus important à noter ici est qu’en général, les techniques d’AMO ont tendance à toujours prédire un amortissement beaucoup plus élevé que ce qui existe réellement – même dans un système linéaire invariant.

En ce qui concerne le contrôle continu de santé des structures (le SHM), les méthodes d’AMO restent quand même la solution privilégiée. Dans certains cas, une phase d’étude préliminaire est nécessaire. Voici un exemple mis en place par AD-SIGNUM lors de la surveillance du barrage de Ribou à Cholet pour identifier une de ces fréquences correctement excitée :

BArrage de Ribou - AD-SIGNUM

Les points noirs sont les fréquences propres identifiées chaque jour par notre solution reposant sur l’émission de 6 SMS chaque jour pour chaque capteur (4 pour l’état de la structure, 2 pour l’état du capteur).

En vert nous avons représenté la variation de la température du béton (données Agglomération du Choletais/Direction de l’environnement)

et en orange la modélisation HST (uniquement S dans notre cas).

Précisons que les mesures et traitements SHM sont ici entièrement automatisés, il n’y a aucune intervention humaine ni aucun filtrage !

 

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