Méthode de détermination des incertitudes de mesures par jauges de déformation

Résumé

Cette recherche a pour but d’estimer les incertitudes de mesures de déformations obtenues avec des jauges de déformation. Une Méthode Numérique d’Évaluation des Incertitudes de Mesure (MNEIM) est proposée et permet d’estimer une étendue des déformations dans laquelle les mesures doivent se situer statistiquement, en prenant en compte les erreurs et incertitudes de mesures engendrées par les caractéristiques technologiques de la jauge et son positionnement. Pour cela, la MNEIM se base sur les champs de déplacements obtenus par analyses Éléments Finis (ÉF) de la pièce étudiée. Par la suite, cette méthode a été validée par des mesures expérimentales réalisées sur des éprouvettes soumises à des contraintes de traction-compression. La corrélation entre les déformations mesurées et les déformations estimées par la MNEIM a permis sa validation. Enfin, la MNEIM a été appliquée à une structure complexe : une roue de turbine hydraulique de type Francis, sur laquelle des mesures ont été réalisées in situ. Les déformations obtenues par la MNEIM sont alors comparées aux mesures expérimentales in situ et aux déformations des modèles ÉF. La méthode peut être utilisée pour valider – ou non – les modèles ÉF. Les incertitudes de mesure dépendent principalement des caractéristiques dimensionnelles de la jauge et des champs de déplacements à proximité de son emplacement; l’évaluation des erreurs et incertitudes de positionnement est également influente. Les mesures par jauges de déformation possèdent un grand nombre de sources d’incertitudes et seulement les plus importantes sont étudiées ici. Les autres sont considérées comme contrôlées ou négligeables. La MNEIM peut être appliquée à tout type de structure mécanique. Cependant, elle utilise les résultats d’analyses ÉF et il est essentiel de réaliser que cette dernière possède également ses propres incertitudes. Dans le but d’approfondir la recherche, il serait intéressant d’étudier les incertitudes de la méthode des ÉF afin de les prendre en compte. Il serait également possible d’étudier d’autres sources d’incertitudes de mesures (haute pression, surfaces courbées, etc.) et de les incorporer dans la MNEIM. Enfin, la méthode proposée pourrait être adaptée à d’autres types de capteurs expérimentaux.

Date	7 déc. 2012
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Antoine Tahan (Directeur(-trice)) & André Coutu (Codirecteur(-trice))