INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
- un module d’entrée/sortie 607 pour la réception / l'envoi de données depuis / vers des périphériques externes tels que disque dur, support de stockage amovible ou autres.
Le code exécutable peut être stocké dans une mémoire non volatile 603, par exemple une mémoire flash ou une mémoire morte, sur le dispositif de stockage 606 ou sur un support amovible numérique tel que par exemple un disque. Selon une variante, le code exécutable des programmes peut être reçu au moyen d'un réseau de communication, via l'interface réseau 604, afin d'être stocké dans l'un des moyens de stockage du dispositif de communication 600, tel que le dispositif de stockage 606, avant d'être exécuté.
L'unité centrale de traitement 601 est adaptée pour commander et diriger l'exécution des instructions ou des portions de code logiciel du programme ou des programmes selon l'un des modes de réalisation de l'invention, instructions qui sont stockées dans l'un des moyens de stockage précités. Après la mise sous tension, le CPU 601 est capable d'exécuter des instructions de la mémoire RAM principale 602, relatives à une application logicielle. Un tel logiciel, lorsqu'il est exécuté par le processeur 601, provoque l’exécution des procédés décrits.
Dans ce mode de réalisation, l'appareil est un appareil programmable qui utilise un logiciel pour mettre en œuvre l'invention. Toutefois, à titre subsidiaire, la présente invention peut être mise en œuvre dans le matériel (par exemple, sous la forme d'un circuit intégré spécifique ou ASIC (de l’anglais application- specific integrated circuit ) ou sous la forme d’un composant logique programmable ou FPGA (de l’anglais field -programmable gate array ).
Naturellement, pour satisfaire des besoins spécifiques, une personne compétente dans le domaine de l’invention pourra appliquer des modifications dans la description précédente.
Bien que la présente invention ait été décrite ci-dessus en référence à des modes de réalisation spécifiques, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation spécifiques, et les modifications qui se trouvent dans le champ d'application de la présente invention seront évidentes pour une personne versée dans l'art.
PROCÉDÉ D’ÉTALONNAGE D’UN SYSTÈME DE CORRÉLATION D’IMAGES NUMÉRIQUES L’invention est relative au domaine du suivi d'essais mécaniques par corrélation d'images numériques. Elle concerne en particulier un procédé d’étalonnage d’un système de corrélation d’images numériques.
La corrélation d’images numériques (CIN) est une technique connue pour mesurer la déformation d’éprouvettes lors d’essais mécaniques. Cette technique utilise une ou plusieurs caméras pour mesurer des déplacements d'objet.
Ainsi, lorsqu’elle est appliquée à une éprouvette soumise à une déformation, par exemple sous l’effet d’un mors hydraulique, elle permet de suivre et de quantifier cette déformation via l’acquisition d’images numériques de l’éprouvette en question.
Plus précisément, pendant que l’éprouvette est soumise à une ou plusieurs forces qui entraîne sa déformation (i.e. pendant un essai), une caméra (pour une mesure en monovision) ou deux caméras (pour une mesure en stéréovision) font l’acquisition d’images numériques de l’éprouvette (ou d’une partie de l’éprouvette) à un intervalle de temps régulier. Le déplacement, dans les images acquises au cours du temps, de points d’intérêts de la surface de l’éprouvette, permet ensuite, via un algorithme de corrélation connu, de quantifier sa déformation.
Les différents agencements des premières et deuxièmes ailettes 23, 38 entre les panneaux 21, 22 et aussi l’agencement sous forme de plusieurs étages offrent une capacité de rétention importante. Dans le cas notamment où des ailettes de matière continue seraient positionnées radialement ou quasi radialement, et où l’espace entre les panneaux serait suffisamment faible, alors un débris éjecté verrait sur sa trajectoire une quantité élevée de matière. L’énergie d’impact pourra être absorbée par la résistance élastique, puis la déformation plastique et le frottement entre les différents panneaux et ailettes.
De manière avantageuse, l’échangeur de chaleur 20 est monobloc ou venu de matière (formé d’une seule pièce). En d’autres termes, les premières ailettes 23 et les panneaux sont venus de matière. L’échangeur de chaleur peut être formé de plusieurs cartouches ou de secteurs d’échangeurs de chaleur qui sont assemblé(e)s par des techniques telles que le brasage.
En ce qui concerne l’échangeur de chaleur 20 venu de matière, cette configuration est obtenue avantageusement par un procédé de fabrication additive et notamment fusion sélective sur lits de poudre connu sous l’acronyme anglais SLM pour « Selective Laser Melting ». Ce procédé est particulièrement adapté pour la réalisation de l’échangeur de chaleur en une seule pièce. En particulier, le procédé permet d’obtenir des formes complexes et des pièces de bonnes résistances et caractéristiques mécaniques. L’utilisation de la fabrication additive permet de réduire en outre les zones de brasage/soudage pouvant fragiliser certaines parties de l’échangeur de chaleur 20 qui sont soumises à de fortes contraintes thermomécaniques. La rigidité structurale obtenue permet également d’améliorer le comportement vibratoire. Ces qualités sont importantes pour réaliser la fonction de moyens de blindage de rétention.
Le principe de la fabrication additive SLM se base sur la fusion de fines couches en deux dimensions (2D) de poudre, par exemple métallique, plastique, ou céramique, à l'aide d'un laser de forte puissance. Ce type de procédé permet également un gain en masse en reliant directement des parties de l’échangeur à une autre.
Amélioration du comportement dynamique de l’arbre d’entrainement du rotor de soufflante d’un système propulsif aéronautique La présente demande concerne de manière générale le domaine des systèmes propulsifs, et plus particulièrement des systèmes propulsifs aéronautiques présentant un taux de dilution est élevé, voire très élevé.
Il est à cet effet proposé selon un premier aspect un système propulsif aéronautique comprenant : - une première turbine configurée pour entrainer un premier compresseur par l’intermédiaire d’un premier arbre autour d’un axe de rotation ; - une deuxième turbine configurée pour entrainer un deuxième compresseur par l’intermédiaire d’un deuxième arbre, le deuxième arbre étant configuré pour tourner à une vitesse plus élevée que le premier arbre autour de l’axe de rotation ; - un rotor de soufflante raccordé à un arbre de soufflante ; - un mécanisme de réduction couplant le premier arbre et l’arbre de soufflante afin d’entrainer l’arbre de soufflante à une vitesse de rotation inférieure à la vitesse de rotation du premier arbre; dans lequel un rayon moyen d’un alésage de la deuxième turbine respecte la formule suivante : où : R m_a est le rayon moyen de l’alésage de la deuxième turbine en millimètres (mm) ; FN est la poussée du rotor de soufflante mesurée lorsque le système propulsif est stationnaire en régime de décollage dans une atmosphère standard et au niveau de la mer et est exprimée en Newton (N) ; BPR est le taux de dilution du système propulsif et est mesuré lorsque le système propulsif est stationnaire en régime de décollage dans une atmosphère standard et au niveau de la mer ; et I = 0,16 millimètres par Newton (mm/N) et J = 28 millimètres.
Le ou les réseaux diffractifs sont des réseaux de Bragg présentant des franges d’alternance d’indice de réfraction de la couche guidante. Ces réseaux sont habituellement utilisés pour coupler un faisceau monomode, typiquement gaussien, de l’espace libre vers un guide d’onde sur une puce photonique. Ils diffractent le faisceau incident dans la couche guidante GL du PIC et selon une ou plusieurs directions données par le ou les vecteurs d’onde du ou des réseaux. La diffraction du champ électromagnétique à 2 dimensions incident sur le dispositif diffractif conduit à une ou plusieurs projections à une dimension du champ 2D de Finc dans le plan du circuit intégré. Chacune de ces projections 1D est spatialement multimode.
Le dispositif de conversion Dconv convertit les projections multimodes 1D de Finc dans le plan du circuit intégré en une pluralité de faisceaux guidés monomodes Fi, de phases et d’amplitudes différentes. Le ou les deux réseaux de Bragg couplent le faisceau multimode incident vers plusieurs guides multimodes (les guides collecteurs). Pour ce faire on fait diverger le faisceau diffracté dans le plan de la puce photonique (zones de propagation libre Zpl) et on place des guides collecteurs OGcol sur le trajet du faisceau diffracté divergent pour échantillonner le faisceau spatialement. On a donc une zone Zpl et une pluralité de guides OGcol associés à chaque faisceau diffracté.
Du côté amont du guide OGcol chaque guide collecteur collecte une fraction du front d’onde (amplitude/phase) multimode se propageant dans Zpl. Chacun des guides collecteurs OGcol transforme de manière adiabatique cette fraction du faisceau optique multimode collectée localement par le guide collecteur, dite lumière multimode, en un faisceau optique se propageant selon le mode fondamental (aval du guide). On entend par mode fondamental le mode d’ordre le moins élevé. Le nombre de guides collecteurs définit la résolution de l’échantillonnage spatial de la lumière multimode. La résolution minimale nécessaire dépend du nombre de modes de la lumière incidente. Ainsi pour échantillonner efficacement le front d’onde multimode, le nombre de guides OGcol est choisi au moins aussi grand que le nombre de modes dans les projections multimodes 1D dans la zone de propagation libre Zpl.
Dans le guide collecteur on a transféré l’énergie qui était dans les différents modes initialement présents dans la partie amont du guide, vers un seul mode présent dans la partie aval, le mode fondamental. On a donc côté aval un fort taux de rejection modal. Un guide d’onde monomode est disposé dans le prolongement (côté aval) du guide d’onde collecteur associé et est configuré pour transporter ce mode fondamental, qui constitue le sous-faisceau monomode Fi.
En d’autres termes le guide collecteur transforme la lumière multimode collectée en une lumière se propageant selon le mode fondamental du guide d’onde monomode associé.
Selon un mode de réalisation préféré le guide d’onde collecteur présente une largeur décroissante selon le sens de propagation (mode dit « taper », forme en entonnoir), illustré .
Selon un autre mode de réalisation le guide d’onde collecteur présente une forme évasée, c’est-à-dire une largeur croissante selon le sens de propagation («taper » inversé, forme de pointe côté amont).
Ainsi ce n’est pas la largeur physique de la section du guide collecteur qui compte, mais c’est la taille du mode fondamental qui doit être décroissante dans le sens de la propagation.
Selon un mode de réalisation les guides collecteurs sont jointifs (côté amont c’est à dire du côté de la zone de propagation en espace libre) de manière à récupérer toute la lumière du faisceau diffracté divergent. Des guides collecteurs jointifs sont préférentiellement en mode « taper » (largeur décroissante) tel qu’illustré .
Selon un mode de réalisation les guides monomodes OGmono présentent tous la même largeur. Les modes portés par ces guides ont vocation à être recombinés donc il est préférable que les guides monomodes aient tous la même largeur pour la simplicité de la combinaison.
Selon un mode de réalisation la largeur initiale/géométrie des guides collecteurs est adaptée à la statistique des modes les plus présents dans le faisceau incident.
Avec le PIC selon l’invention on ne cherche pas à multiplexer et/ou démultiplexer les modes spatiaux d’une fibre faiblement multimode, mais on collecte sur un circuit photonique la plus grande quantité d’énergie d’un faisceau spatialement distordu, avec un fort contenu modal.
L’avantage de l’invention est d’offrir un PIC qui intègre un démultiplexeur de modes spatiaux. Pour cela une architecture originale de démultiplexeur spatial comprenant Ddiff et Dconv est proposée. Le faisceau incident multimode est décomposé en une pluralité de composantes monomodes qui sont intégrées dans le PIC et disponibles pour un traitement également de manière intégrée, sans aucune connexion ni ajout de composant extérieur, le traitement s’effectuant selon un mode préféré dans le même circuit photonique (voir plus loin).
Une première variante du circuit PIC selon l’invention est illustrée . Dans cette variante le dispositif diffractif Ddiff comprend un réseau de diffraction unique DG0 présentant des franges planes et générant deux faisceaux diffractés Fd1, Fd1’, se propageant selon deux directions opposées (diffraction bidirectionnelle). Il y a donc ici deux zones de propagation libre Zpl, une par faisceau diffracté. Pour permettre l’échantillonnage spatial par les guides collecteurs le dispositif de conversion Dconv comprend en outre deux lentilles divergentes LD1, LD1’ positionnées sur les trajets respectifs des deux faisceaux diffractés Fd1 et Fd1’ en amont des zones de propagation libres Zpl. Soit N le nombre de guides monomodes OGmono, on a ici N/2 guides par direction. Dans cette variante le faisceau incident éclaire préférentiellement Ddiff selon une incidence normale pour que la condition de Bragg soit vérifiée pour les deux directions de propagation opposées.
L’intérêt d’avoir deux directions de diffraction opposées pour un réseau DG est illustré figures 7 à 9. La illustre la diffraction monodirectionnelle uniquement (faisceau diffracté Fd) d’un faisceau incident 70 structuré spatialement selon la direction dite transverse Y perpendiculaire à la direction de diffraction X et incident selon une incidence oblique pour laquelle la condition de Bragg est vérifiée. Le circuit PIC présente une couche guidante GL d’indice ng, un substrat Sub d’indice n0 et une couche intermédiaire IL d’indice de réfraction intermédiaire n int <ng. Le faisceau diffracté Fd couplé dans la couche guidante GL du circuit intégré PIC reproduit la structuration du faisceau.
La illustre la diffraction monodirectionnelle uniquement (faisceau diffracté Fd) d’un faisceau incident 80 structuré spatialement selon la direction dite longitudinale X (direction de diffraction X) et incident selon une incidence oblique pour laquelle la condition de Bragg est vérifiée. Le faisceau diffracté Fd couplé dans la couche guidante GL du circuit intégré PIC a une énergie proportionnelle à l’intégrale de recouvrement entre le profil de structuration du faisceau dans la direction de diffraction, et le profil de diffraction du réseau. Le couplage du faisceau Fd dans la couche guidante « moyenne » ainsi la structuration du faisceau, et une partie de l’énergie associée à ce mode est perdue. La diffraction monodirectionnelle uniquement est donc sous-optimale pour des faisceaux structurés selon la direction de diffraction, voire totalement inefficace pour certains types de modes.
Il en résulte une pluralité d’ensemble de pixels dans l’image I5, correspondant à des surfaces supérieures de récipients 14. Par exemple, les pixels de l’image I5 n’appartenant pas aux pixels de la pluralité d’ensembles de pixels peuvent se voir attribuer une valeur prédéterminée différente des pixels appartenant aux pixels de la pluralité d’ensembles de pixels, par exemple la valeur 0.
Pour extraire les ensembles de pixels de l’image I5, tout algorithme d’extraction d’ensemble de pixels similaires peut être utilisé, par exemple un algorithme dit de « label features » (traduit littéralement « labellisation de caractéristiques » en français).
Enfin le procédé 20 comprend une étape finale 27 de calcul des centres de gravité des ensembles de pixels de l’image I5 pour obtenir la position de chaque récipient 14 dans l’image acquise à l’étape 21. Cette étape de calcul permet d’obtenir des coordonnées des récipients 14 dans l’image. Pour calculer le centre de gravité des ensembles de pixels, pour chaque ensemble de pixels, la moyenne des coordonnées des pixels de l’ensemble de pixels permet d’obtenir le centre de gravité de l’ensemble de pixels.
Les coordonnées ainsi obtenues peuvent ensuite être transformées en coordonnées relatives à la ligne de conditionnement 10 pour positionner chaque récipient 14 par rapport à la ligne de conditionnement 10 et non par rapport à la caméra 11. Les coordonnées relatives à la ligne de conditionnement 10 peuvent ensuite être utilisées pour détecter et/ou prédire la formation de blocages dans la ligne de conditionnement, en calculant par exemple la vitesse des récipients 14 et leur position à partir d’images successives à des instants successifs. Pour cela, le procédé 20 peut être répété tous les instants prédéfinis, par exemple toutes les 0.2 secondes avec une vitesse de convoyeur de 300 millimètres par seconde pour une bouteille de 60 millimètres.
Procédé et dispositif de surveillance d’une machine tournante à partir d’un signal vibratoire La présente invention se rapporte au domaine de la surveillance des systèmes mécaniques. Plus particulièrement, la présente invention concerne un procédé de surveillance d’une machine tournante, un dispositif de surveillance, un système, un aéronef, et un programme associés. La présente invention trouve une application particulièrement avantageuse, bien que nullement limitative, pour la mise en œuvre de systèmes de surveillance de moteurs pour aéronefs.
L’invention s’inscrit dans le contexte particulier de la surveillance de machines tournantes par analyse de signaux vibratoires. Les signaux vibratoires générés par une machine tournante permettent avantageusement de surveiller le fonctionnement de la machine tournante. En effet, ces signaux comprennent de nombreuses informations sur les défauts pouvant affecter les différentes pièces mécaniques de la machine tournante.
Dans ce contexte, un système de surveillance a pour objectif de détecter, à partir d’un signal vibratoire mesuré, un défaut de la machine tournante (e.g. un endommagement d’une pièce). Aussi, la fiabilité d’un tel système de surveillance représente un enjeu majeur pour de nombreuses applications comme l’aéronautique. Toutefois, la surveillance d'une machine tournante par analyse vibratoire requiert d’exploiter un signal vibratoire comprenant une multitude de contributions issues de différentes sources de vibrations.
De fait, une machine tournante (e.g. un moteur pour aéronef) est composée de nombreux sous-systèmes comprenant respectivement plusieurs pièces mécaniques en rotation. Le signal vibratoire mesuré comprend ainsi les contributions vibratoires de chacune des différentes pièces de la machine tournante qui, en outre, peuvent interférer les unes avec les autres. Au signal vibratoire mesuré peuvent également s’ajouter des contributions aléatoires liées à divers bruits. Aussi, pour surveiller en particulier le fonctionnement d'un sous-système d’intérêt de la machine tournante, il est nécessaire d'extraire du signal vibratoire la contribution de ce sous-système.
Les solutions existantes de séparation des sources dans un signal vibratoire se divisent notamment en deux catégories. D’une part, certaines solutions reposent sur une hypothèse d'indépendance statistique entre les différentes sources de vibrations pour les séparer les unes des autres. À titre d’exemple, le document CN102519582B illustre une telle solution exploitant une analyse en composantes principales. Néanmoins, les fortes corrélations entre les contributions vibratoires des différentes sources impliquent que l'hypothèse d'indépendance statistique n'est pas vérifiée, et rendent peu précises ces solutions.
D’autre part, des solutions de l’état de la technique exploitent les composantes fréquentielles du signal vibratoire mesuré pour séparer différentes sources de vibrations. Une telle solution est par exemple présentée dans le document CN105910701A. Pour séparer les sources de vibrations, ces solutions supposent que les composantes fréquentielles des différentes sources sont disjointes. Or, ce n'est pas le cas. Les pièces d'une machine tournante interfèrent les unes avec les autres et, à ce titre, les contributions vibratoires de différentes pièces comprennent des composantes fréquentielles communes. Ainsi, l'hypothèse utilisée par ces solutions conduit à des erreurs dans l'estimation de la contribution vibratoire d'une source d'intérêt.
En définitive, les solutions existantes ne permettent pas d’estimer avec précision la contribution d’une des sources de vibrations d’une machine tournante. Il en résulte que la fiabilité des solutions existantes pour détecter, par analyse vibratoire, un défaut d’un sous-système d'une machine tournante n'est pas pleinement satisfaisante.
Par conséquent, il existe un besoin pour une solution de surveillance permettant, d’un signal vibratoire d’une machine tournante, de déterminer de manière fiable si un sous-système de la machine tournante est défectueux.
S elon un aspect de l’invention , il est proposé un procédé de surveillance d’une machine tournante à partir d’un signal vibratoire, la machine tournante comprenant une pluralité de sous-systèmes de pièces mécaniques en rotation et le signal vibratoire comprenant des contributions vibratoires des sous-systèmes, le procédé comprenant pour au moins un dit sous-système des étapes consistant à : estimer la contribution vibratoire dudit sous-système d’un ensemble de moyennes synchrones du signal vibratoire comprenant : des premières moyennes synchrones (du signal vibratoire) associées à des fréquences de rotation des pièces dudit sous-système ; et une ou plusieurs deuxièmes moyennes synchrones (du signal vibratoire) associées à des multiples des fréquences de rotation des pièces dudit sous-système, ces multiples étant communs à au moins deux pièces dudit sous-système ; déterminer si ledit sous-système est défectueux par analyse comparative d’un indicateur dit de santé correspondant à la contribution vibratoire estimée dudit sous-système.
Dans le contexte de l’invention, nous désignons, par « signal vibratoire », un signal représentatif de la vibration de la machine tournante surveillée. Par exemple, le signal vibratoire peut être acquis par l’intermédiaire d’un accéléromètre monté sur la machine tournante.
Il convient de noter que les fréquences de rotation (i.e. vitesses de rotation) des pièces mécaniques de la machine tournante peuvent être définies de manière absolue (e.g. 10 000 tr/min) ou relative par rapport à la fréquence de rotation d’un arbre de référence (e.g. 2×f ref ). Ci-après, le rapport entre la fréquence de rotation d’une pièce quelconque et la fréquence de rotation de l’arbre de référence est désigné par le terme « ordre ».
dans lequel pour K un entier compris entre 2 et M, le K-ième étage comprend au moins un ensemble de K-ièmes circuits intégrés de traitement de signaux électriques agencés sur le substrat, les K-ièmes circuits intégrés de respectivement chaque ensemble étant connectés à un K-1-ième circuit intégré respectif du K-1-ième étage,
chaque deuxième borne étant connectée à un M-ième circuit intégré de traitement de signaux électriques du M-ième étage.
Les circuits intégrés de traitement de signaux de chaque étage engendrent de faibles différences de phase et de gain sur les signaux qu’ils traitent et présentent un encombrement minime.
Par conséquent, la mise en réseau de ces circuits intégrés suivant le montage revendiqué permet alors d’obtenir des différences de phase et de gain faibles entre les nombreuses deuxièmes bornes et permet d’obtenir un dispositif présentant un encombrement faible.
Suivant des modes particuliers de réalisation, le dispositif de traitement comprend également l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon toute combinaison techniquement envisageable :
- le support présente une surface de support sur laquelle le substrat, le module de traitement, la première borne et les deuxièmes bornes s’étendent, la surface de support présentant :
- une portion centrale en regard de laquelle les circuits intégrés des M étages de traitement de signaux électriques sont regroupés ;
- une portion annulaire centrée sur la portion centrale, en regard de laquelle la première borne et les deuxièmes bornes sont agencées, les première et deuxièmes bornes étant réparties uniformément angulairement autour de la portion centrale ;