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Expérimentation en dynamique des systèmes mécaniques complexes pour le transport
(Dynamic experimentation of complex mechanical systems for transportation)

Rouss, Vicky - (2008-09-12) / Université de Franche-Comté, UFC, UTBM - Expérimentation en dynamique des systèmes mécaniques complexes pour le transport

en : Français
Directeur(s) de thèse:  Charon , Willy
Laboratoire : Laboratoire Mécatronique 3M - Méthodes, Modèles , Métiers : M3M.
Ecole doctorale : SPIM

Classification : Sciences de l'ingénieur
URL d'accès : http://indexation.univ-fcomte.fr/nuxeo/site/esupve...

Mots-clés : système mécanique complexe, mécanique non-linéaire, essais vibratoires, pile à combustible, modélisation, réseaux de neurones
Résumé : Ce travail a été réalisé dans le cadre de FCLAB, institut national de recherche sur les systèmes piles à combustible, avec pour objectif de développer, dans une approche expérimentale, une procédure d'identification, c'est-à-dire de reconnaissance du comportement, de systèmes mecaniques complexes. Pratiquement, il apporte une contribution à la modélisation de l'aspect mécanique vibratoire d'une pile à combustible de type PEM. La première partie de ce mémoire développe le sujet de la thèse. Elle comporte trois sous-parties: une présentation de la plate-forme des essais vibratoires de l'UTBM, une introduction aux systèmes mécaniques complexes ainsi qu'à leur procédure d'identification et une description de la pile à combustible de type PEM en développant son aspect mécanique non-linéaire. La procédure d'identification des systèmes mécaniques complexes comporte trois étapes qui vont définir les parties deux, trois et quatre susccessivement. La première étape est la réalisation des essais vibratoires. Pour cela, une procédure des essais vibratoires pour des systèmes complexes est développée dans la partie deux. Cette procédure est fondamentale pour le bon déroulement des essais et la bonne exploitation des résultats. Les données tirées des essais sont utilisées pour les deux étapes suivantes. La deuxième partie de la procédure d'identification, développée dans la troisième partie, consiste à caractériser les non linéarités à partir des données expérimentales. La caractérisation englobe la détection, le classement et la localisation des non-linéarités. La troisième et dernière partie de la procédure d'identification traite de la modélisation des systèmes mécaniques complexes avec les réseaux de neurones. Elle explique la démarche de création d'un modèle neuronal et est développée dans la quatrième partie. Pour conclure ce mémoire, la procédure d'identification d'un système complexe, allant de la réalisation des essais vibratoires, la caractérisation des non-linéarités jusqu'à la modélisation par réseaux de neurones est appliquée à une pile à combustible de type PEM. Les résultats sont exposés et commentés dans la cinquième partie.

Résumé (anglais) : This work was accomplished within the framework of FCLAB, national research institute for fuel cell systems, with for objective to develop, in an experimental approach, a procedure for identification complex mechanical systems as the recognition of their dynamical behaviour. Practically, this work contributes in modelling the mechanical behaviour of PEM fuel cells. The first part of this memo develops the subject of the thesis. It includes three sub-parts: a presentation of the test bench which includes the vibration platform of the UTBM, an introduction to the complex mechanical systems as well as their identification procedure and a description of the PEM fuel cells especially its nonlinear mechanical aspect. The procedure of identification of complex mechanical systems includes three stages which are going to define the parts two, three and four successively. The first stage is the realization of the vibration tests. For that purpose, a procedure for complex mechanical systems vibration tests is developed in the second part. This procedure is fundamental for the good progress and exploitation of the tests. The acquisition data are used for the two following stages. The second stage of the identification procedure, developed in the third part, consists in characterizing non-linearities from the experimental data. The characterization contains detection, classification and localization of non-linearities. The third and last stage of the identification procedure develops modelling the complex mechanical systems with neural networks. It explains the steps for creating a neuronal model. The neural networks are developed in the fourth part. To conclude this memo, the identification procedure of a complex mechanical system is applied to a PEM fuel cell. Results are exposes and discussed in the fifth part.

Identifiant : UFC-651
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