Comparaison de l’estimation de la fiabilité à partir de données d’essais suivant deux approches : L’approche mécano-fiabiliste et l’approche par les processus de dégradation

Il existe deux types de défaillance que l’on souhaite prédire, les défaillances catalectiques (qui sont de nature soudaines et complètes) et les défaillances par dégradation (dont le niveau évolue au cours du temps). Notre comparaison porte sur le deuxième type de défaillance où la dégradation (usure, endommagement, fatigue…) évolue avec le temps. Nous partons du· principe que l’évolution de la dégradation au cours du temps est connue par des essais ou du retour d’expérience et l’objectif est d’estimer la durée de vie du composant mécanique ainsi· que sa fiabilité associée. Pour cela, deux approches sont présentées dans cet article. La première approche, ‘l’approche stochastique’ utilise les processus de dégradation comme les· processus de Wienner et Gamma, pour modéliser l’évolution de la dégradation au cours du temps. Une formulation non linéaire y est développée. La deuxième approche, ‘l’approche· mécano-fiabiliste’, consiste, à partir de la modélisation physique de la dégradation par un modèle mécanique déterministe et au moyen d’une simulation de Monte-Carlo, à propager les incertitudes connues des paramètres d’entrées du modèle sur la dégradation en sortie. Nous proposons une comparaison de ces 2 approches sur un cas industriel : l’usure de came dans· les contacts roulants. Les trajectoires de dégradation au cours du temps sont simulées par les 2 approches. Nous calculons ensuite, les instants de défaillance et les fiabilités associées.· L’analyse des résultats obtenus avec les deux approches est réalisée pour discuter des avantages et des inconvénients de chacune d’elles.

Julien HERSANT, Sylvain CLOUPET, Gwenaël GERMAIN, Fabrice GUERIN