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THESE - Détection de nouveauté pour le monitoring vibratoire des structures de génie civil : approches chaotique et statistique de l'extraction d'indicateurs

monitoring vibratoire des structures de génie civil
CLEMENT Antoine
Université Toulouse III Paul Sabatier (UT3 Paul Sabatier)
Mécanique, Energétique, Génie civil et Procédés (MEGeP)

Table des matières 
Introduction Générale
I Éléments contextuels et bibliographiques  

1 Détection de nouveauté en contexte de SHM  

Introduction
1.1 Problématique des structures de Génie Civil
1.1.1 Définitions
1.1.2 Particularités des structures de génie civil
1.1.3 Bilan
1.2 Paradigme de la reconnaissance de formes statistiques
(RFS)
1.3 Détection de nouveauté
1.3.1 Indicateurs
1.3.2 Normalisation
1.3.3 Seuil de rejet
Bilan  

2 Potentiel de l’approche chaotique  

Introduction
2.1 Représentation dans l’espace des phases
2.1.1 Définition
2.1.2 Reconstruction de l’espace des phases
2.2 Extrapolation aux systèmes stochastiques
2.3 Indicateurs potentiels
2.3.1 Dimension de l’attracteur
2.3.2 Les Exposants de Lyapunov
2.3.3 L’erreur de prédiction non-linéaire
2.3.4 Caractérisation géométrique
Bilan
II Méthodes de calcul et cas d’études expérimentaux
3 Méthodes de calcul
Introduction
3.1 Indicateurs
3.1.1 Coefficients auto-régressifs
3.1.2 Reconstruction de l’espace des phases
3.1.3 Exposants de Lyapunov
3.1.4 Indicateur Jacobien
3.2 Normalisation par la distance de Mahalanobis
3.3 Modélisation statistique
3.3.1 Test sur les valeurs individuelles : Ne = 1
3.3.2 Test sur un échantillon : Ne > 1
4 Cas d’études expérimentaux
Introduction
4.1 Système masse/ressort amorti
4.2 Maquette métallique
4.3 Poutre en béton fibré
4.4 Maquette en bois  

III Applications de la détection de nouveauté  

Introduction  

5 Sensibilité à l’endommagement  

Introduction
5.1 Analyse comparée des performances des exposants
de Lyapunov et du JFV
5.1.1 Étude paramétrique des algorithmes de calcul des EL et du
JFV
5.1.2 Paramètres de reconstruction de l’espace des phases
5.1.3 Exploitation des données expérimentales
5.1.4 Résultats
5.1.5 Conclusion
5.2 Comparaison entre coefficients AR et JFV
5.2.1 Données analysées
5.2.2 Paramètres de calcul
5.2.3 Résultats
5.2.4 Conclusions
Bilan  

6 Sensibilité aux variations environnementales  

Introduction
6.1 Données étudiées
6.2 Paramètres de calcul
6.2.1 Maquette en bois
6.2.2 Poutre en béton fibré
6.3 Observation des indicateurs
6.3.1 Effet des variations environnementales
6.3.2 Répartition dans l’espace des indicateurs vectoriels
6.4 Division de la base de données collectées sur structure
saine
6.5 Détection de l’endommagement
6.5.1 Poutre en béton fibré
6.5.2 Maquette en bois
Bilan 

7 Influence d’une excitation instationnaire 

Introduction
7.1 Données étudiées
7.2 Paramètres de calcul
7.2.1 Modèle AR
7.2.2 Paramètres de reconstruction
7.3 Observation des indicateurs .
7.3.1 Coefficients AR .
7.3.2 JFV
7.4 Détection de l’endommagement
7.4.1 Conditions environnementales stables
7.4.2 Conditions environnementales variables
7.4.3 Augmentation de la dimension
7.4.4 Autre méthode : corrélation croisée
Bilan  

8 Modélisation statistique et Seuil de classification  

Introduction
8.1 Les différentes méthodes testées
8.2 Données utilisées
8.3 Résultats
Bilan
Conclusion générale
Perspectives
A Annexes
A.1 Tableau chargement de la poutre en béton fibré
A.2 Résultats maquette en bois
A.2.1 Coefficients AR
A.2.2 Composantes jfv
A.2.3 Corrélation croisée
A.3 Modélisation statistique
Bibliographie  


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Ditulis oleh: younes younes - samedi 20 octobre 2012

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