Comprendre l'analyse de la forme de déflexion opérationnelle (ODS)

Définition : Qu'est-ce qu'une forme de déviation de fonctionnement ?

Forme de déflexion opérationnelle (ODS) L'analyse est une technique permettant de visualiser le schéma vibratoire réel d'une machine et de sa structure de support dans des conditions normales de fonctionnement. Elle consiste à mesurer les vibrations (amplitude et phase) en de nombreux points de la surface de la machine, puis à utiliser ces données pour créer un modèle 3D dynamique et animé qui illustre précisément les mouvements, les flexions et les torsions de la structure à une fréquence spécifique.

Essentiellement, un ODS est un instantané de la vibration d'une structure, montrant la réponse combinée à toutes les forces opérationnelles agissant sur elle, telles que déséquilibrer, désalignement, et les forces aérodynamiques ou hydrauliques.

Analyse ODS vs. Analyse modale

L'ODS est souvent confondu avec l'analyse modale, mais elles sont fondamentalement différentes :

• Analyse ODS :
  • Mesure la réponse forcée d'une structure aux forces présentes pendant le *fonctionnement*.
  • Vous montre *ce qui* se passe dans des conditions réelles.
  • La machine fonctionne normalement pendant le test.
• Analyse modale:
  • Mesure la propriétés dynamiques inhérentes d'une structure (ses fréquences naturelles, son amortissement et ses modes de fonctionnement).
  • Vous montre *ce qui pourrait* arriver si la structure était excitée à l'une de ses fréquences naturelles.
  • La machine est éteinte et la structure est excitée artificiellement avec un marteau à percussion calibré ou un shaker.

En termes simples, l'ODS montre le problème au fur et à mesure qu'il se produit, tandis que l'analyse modale aide à comprendre les propriétés structurelles sous-jacentes qui pourraient contribuer au problème (par exemple, une condition de résonance).

Le processus d'analyse des ODS

1. Créer un modèle 3D : Un modèle géométrique de la machine et de sa structure est créé dans le logiciel ODS. Ce modèle est constitué d'une grille de points où les mesures seront prises.
2. Acquérir des données : Un analyseur de vibrations multicanal est utilisé. Un accéléromètre est placé à un point de référence fixe, tandis qu'un autre accéléromètre mobile est déplacé vers chacun des autres points du modèle. À chaque point, l'analyseur mesure l'amplitude des vibrations et, surtout, la relation de phase entre le capteur mobile et le capteur de référence.
3. Traiter et animer : Le logiciel utilise les données d'amplitude et de phase collectées pour calculer le mouvement relatif de chaque point du modèle. Il peut ensuite générer une vidéo animée qui exagère le mouvement de la machine, rendant les formes de déflexion clairement visibles à l'œil nu.

L'animation peut être générée pour n'importe quelle fréquence d'intérêt, mais elle est le plus souvent utilisée pour visualiser le mouvement de la machine à sa vitesse de fonctionnement principale (1X) ou d'autres fréquences problématiques identifiées dans le Spectre FFT.

Pourquoi l’analyse ODS est-elle utile ?

L'ODS est un puissant outil de résolution de problèmes, car il rend les vibrations visibles. Il permet de :

• Identifier la cause profonde des vibrations : En observant le modèle animé, les ingénieurs peuvent distinguer des problèmes tels qu'un arbre tordu, un mauvais alignement, un pied bancal ou une base flexible. Par exemple, un pied bancal se caractérise par un décalage entre les pieds de la machine et les autres et la fondation.
• Confirmer la résonance : Si la forme de déflexion de fonctionnement à une fréquence problématique correspond étroitement à la forme du mode d'une fréquence naturelle (trouvée via une analyse modale), elle fournit la preuve définitive d'un problème de résonance.
• Localiser la faiblesse structurelle : L'animation peut mettre en évidence les zones de flexibilité excessive ou les points faibles de la base, du châssis ou de la tuyauterie associée d'une machine.
• Communiquez efficacement les problèmes : Une vidéo animée d’une machine en train de se désagréger est un outil de communication beaucoup plus puissant pour les gestionnaires et le personnel non technique qu’un spectre de vibrations complexe.

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