Mesure et analyse en ligne de déformations de composants mécaniques : application au freinage automobile et généralisation à d'autres systèmes

On-line measurement and analysis of strains in mechanical components applied to automotive braking and more generally to other systems

• Auteur / Autrice : Jean-Marc Perronne
• Direction : Marc Renner
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Electronique, électrotechnique, automatique
• Date : Soutenance en 1994
• Etablissement(s) : Mulhouse

Mots clés

Mots clés contrôlés

Extensomètres

Déformations (mécanique)

Automobiles -- Freins à disque

Résumé

La connaissance des déformations d'une structure en des points déterminés et leur mesure en ligne est souhaitable voire indispensable dans bien des applications. Elle nécessite toutefois des moyens d'investigation difficilement envisageables à ce jour dans le cas de systèmes industriels fabriqués en grande série. Notre démarche a consisté à développer un capteur extensométrique aisément rapportable sur une structure connue. Elle s'est appuyée sur le besoin de mesurer des paramètres dynamiques d'un frein automobile et a débouché par la suite sur un procédé pouvant être généralisé à d'autres applications. Le chapitre I sensibilise le lecteur aux moyens de mesure de déformations et contraintes et notamment aux procédés faisant appel à l'extensométrie. Le chapitre II est consacré à l'application « freinage automobile ». Un prototype de capteur fondé sur la mesure du couple de freinage par le biais de l'extensométrie en ligne d'un support d'étrier d'un frein à disque a été étudié et développé. La démarche adoptée pour l'étude et la réalisation du capteur suit les points suivants : le choix du corps d'épreuve du capteur, l'expérimentation sur véhicule ainsi que sur un banc dynamométrique. Le chapitre III illustre le principe même d'une pièce instrumentée à rapporter sur la structure dont on veut connaître le comportement. Les déformations ne sont plus mesurées sur la structure mais par l'intermédiaire d'une plaquette équipée de jauges d'extensométrie. Cette plaquette traduit les déformations de son support en fonction de la position de ses points d'ancrage. Sa géométrie a été développée afin de pouvoir lui conférer un gain mécanique, une précontrainte de pose, et une faible sollicitation des points de liaison avec la structure. Le chapitre IV montre comment, dans le cadre du développement du capteur à plaquette rapportée, il a été possible de donner une certaine intelligence au moyen de mesure. En exploitant le signal sous forme numérique, une application fondée sur un réseau BITBUS a été développée