Ce cours vise à développer des aptitudes chez l’étudiant en :

• analyse des vibrations de machines,
• techniques de mesure des vibrations de machines et,
• en analyse modale de structures.

À la fin du cours, l’étudiant devrait pouvoir maîtriser :

• les techniques d’analyse modale expérimentale, numérique et théorique;
• les techniques d’acquisition de données et de traitement du signal vibratoire;
• les techniques de diagnostic des défauts de machines par surveillance vibratoire.

• 3 heures de cours par semaine;
• 6 travaux pratiques pour appliquer les notions du cours;
• 5 laboratoires de 3 heures en équipes permettant à l'étudiant d’appliquer ses connaissances;
• 1 projet individuel;
• 1 examen mi-session;
• 1 examen final.

Sans objet

• Thomas M., Mai 2011, « Fiabilité, maintenance prédictive et vibrations de machines ». Presses de l’Université du Québec, 633 pages, D3357, ISBN 978-2-7605-3357-8.

• Thomas M. et Laville F., Juin 2005, « Simulation des vibrations mécaniques par Matlab, Simulink et Ansys, Presses de l’Université du Québec, ISBN 2-921145-52-9, 702 pages. 

• Robert Bond Randall, Vibration-based condition monitoring: industrial, aerospace, and automotive applications, Chichester, West Sussex, U.K.; Hoboken, N.J.: Wiley, 2010.
• Rao, Mechanical Vibrations, Addisson Wesley, 2003.
• Zhi-Fang Fu, Jimin He, Modal analysis, Oxford; Boston : Butterworth-Heinemann; 2001. 1 ressource en ligne (xiii, 291 p.) Accès réservé aux membres des établissements autorisés.
• Patrick Lyonnet, Marc Thomas, Rosario Toscano, Fiabilité, diagnostic et maintenance prédictive des systèmes, Lavoisier, 2012, 378p.
• Shin K., Hammond, J. K., Fundamentals of Signal processing for Sound and Vibration Engineers,Wiley, 2008.
• Inman Daniel: Engineering vibration, Prentice Hall, 2001.
• Ewins D. J., Modal testing, theory and practice, Research Studies Press, 2000.
• Kelly S.G., Fundamentals of mechanical vibrations, McGraw Hill, 2000.
• Mc Connell, Vibration testing: theory and practice, Wiley, 1995.
• Drouin B. et Senicourt J.M., De la mécanique vibratoire classique à la méthode des éléments finis, AFNOR, 1993.
• Wowk Victor, Machinery vibration: measurement and analysis, McGraw Hill, 1991.

Sans objet

Laboratoires en équipes

Voir le calendrier des travaux pour les dates de réalisations.

Les laboratoires s’effectueront sur un mécanisme qui comprend un moteur, un rotor, un accouplement, 2 roulements et des disques d’inertie.

• Laboratoire 1 : Excitation forcée

C’est un laboratoire expérimental qui porte sur l’excitation contrôlée des structures à l’aide d’un pot vibrant. Rédaction d’un rapport 1 (Partie 1).

• Laboratoire 2 : Analyse modale d'un rotor.

Ce laboratoire comprend les mesures de fréquences de résonance, des amortissements dans le domaine temporel et fréquentiel du rotor et l’identification des modes, par la méthode d’impacts. Rédaction d’un rapport 1 (Partie 2).

• Laboratoire 3 : Méthode des éléments finis

Ce sera un laboratoire informatique qui permettra aux étudiants de se familiariser avec un logiciel d’éléments finis, de l’appliquer au calcul d’un rotor (analyse modale et excitation forcée). Rédaction d’un rapport 2 (Partie 1)

• Laboratoire 4 : Vibrations de machines

Ce laboratoire comprend la mesure des vibrations d’un système moteur, rotor, balourd, accouplement, roulements. Il faut en identifier les défauts suite à l’analyse vibratoire. Rédaction du rapport 2 (Partie 2).

• Laboratoire 5 : Analyse temps-fréquence

Dans ce laboratoire, il faut analyser les résultats enregistrés lors du laboratoire 4 pour déterminer le comportement en temps et en fréquence. L’analyse se fera à l’aide des méthodes temps-fréquence (STFT, ARMA, etc..).

Projet (20 %)

Le projet consiste à étudier un phénomène vibratoire, en s’appuyant sur une revue de la littérature (recherche bibliographique) et sur des simulations numériques. Il se conclura par un rapport technique (15 %) et une présentation orale (5 %).

Liste des projets proposés (vous pouvez proposer un projet différent):

1. Amortissement des structures;
2. Applications des viscoélastiques pour amortir les vibrations;
3. Isolation des machines;
4. Absorbeurs dynamiques;
5. Dynamique des rotors;
6. Vibrations de machines;
7. Vibrations des roulements;
8. Vibrations des engrenages;
9. Vibrations des moteurs;
10. Exposition globales du corps humain aux vibrations;
11. Exposition aux vibrations segmentaires des travailleurs;
12. Confort et stabilité des véhicules;
13. Vibrations des outils de coupe;
14. Dynamique du système non-linéaire véhicule/conducteur (voiture)
15. Dynamique du système non-linéaire véhicule/conducteur (camion/semi-remorque)
16. Sujet libre à proposer.

Présentez votre avant-projet (sur 1 page) pour approbation avant le 25 octobre 2019.

Modèle d’avant-projet :

• Sujet
• Problématique
• Objectif
• Méthode envisagée

CALENDRIER DES TRAVAUX – AUTOMNE 2019

SYS804 Groupe 01 - AUTOMNE 2019

Cours : Vendredi 08h30-12h00, Local : A-1212

TP/Labo : Jeudi 10h30-12h30, locaux : A-1212 (TP), A-0558 (Labo)

1. Fin des cours : 7 décembre 2019.
2. Période des essais expérimentaux au laboratoire A-0558 dans le cadre du projet 02 : 14 nov.- 22 nov.
3. Période d’entrevue de stage, sans examen pour les cours de jour : 15 au 25 octobre 2019.
4. Période d’examens finaux : 9 au 19 décembre 2019.