Estimation de la fiabilité d'un palier fluide

Assessment Reliability fluid bearing

• Auteur / Autrice : Khadim Diop
• Direction : Abdérafi Charki
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique des milieux fluides
• Date : Soutenance le 07/12/2015
• Etablissement(s) : Angers
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences et technologies de l'information et mathématiques (Nantes)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Angevin de Recherche en Ingénierie des Systèmes (EA7315) - Laboratoire Angevin de Recherche en Ingénierie des Systèmes / LARIS - Laboratoire angevins de recherche en ingénierie des systèmes (EA 7315) / LARIS
• Jury : Président / Présidente : Olivier Bonneau
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Abdelhak Ambari, Stéphane Champmartin, Thierry Lemenand
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Patrick Lyonnet, Benyebka Bou-Saïd

Mots clés

Mots clés contrôlés

Éléments finis, Méthode des

Surfaces de réponse (statistique)

Temps entre défaillances, Analyse des

Paliers fluides

Mots clés libres

Equation de Reynolds

Capacité de charge ou portance

Fonction de performance

FORM/SORM

Monte Carlo (tirages d'importance)

Reynolds equation

Load capacity

Monte Carlo (Importance sampling)

Résumé

Les travaux de recherche constituent une contribution au développement de la théorie de la fiabilité en mécanique des fluides. Pour la conception de machines et de systèmes mécatroniques complexes, de nombreux composants fluides, difficiles à dimensionner, sont utilisés. Ces derniers ont des caractéristiques intrinsèques statiques et dynamiques sensibles et ont donc une grande importance sur la fiabilité et la durée de vie de la plupart des machines et des systèmes.Le développement effectué se concentre spécialement sur l'évaluation de la fiabilité d’un palier fluide grâce à un couplage « mécanique des fluides - fiabilité ». Ce couplage exige une définition propre de la fonction d’état limite permettant d’estimer la probabilité de défaillance d’un palier fluide. La modélisation par l'équation de Reynolds modifiée permet de déterminer la capacité de charge d’un palier fluide en fonction des conditions de fonctionnement. Plusieurs formes simples de paliers fluides ont été modélisées analytiquement et leurs probabilités de défaillance ont été estimées grâce à des méthodes d'approximation FORM/SORM (First Order Reliability, Second Order Reliability) et de simulation Monte Carlo.

These research is a contribution to the development of reliability theory in fluid mechanics. For the machines design and complex mechatronic systems, many fluid components are used. These components have static and dynamic sensitive characteristics and thus have a great significance on the reliabilityand lifetime of the machines and systems. Development performed focuses specifically on the reliability evaluation of a fluid bearing using a''fluid mechanics - reliability'' interaction approach. This coupling requires a specific definition of the limit state function for estimating the failure probability of a fluid bearing. The Reynolds equation permits to determine the fluid bearing load capacity according to the operating conditions. Several simple geometries of fluid bearings were modeled analytically and their failure probabilities were estimated using the approximation methods FORM / SORM (First Order Reliability Method,Second Order Reliability Method) and Monte Carlo simulation.