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Rédacteurs / contributeurs à la lettre :
o Jean-Marc Bourinet ([email protected])
o Nicolas Gayton ([email protected])
o Maurice Lemaire ([email protected])
o Thierry Yalamas ([email protected])
Contenu de la lettre - Informations générales sur le GST Mécanique et Incertain
o Bilan et suite de la journée de la conception robuste et fiable du 10 avril 2015.
o Journée IMDR / RUFEREQ / AFM du 2 juin 2015 « Nouvelles méthodes pour la gestion des
incertitudes dans les études de sûreté de fonctionnement et d’analyse de risque ».
o Groupe de travail « Fatigue des structures et incertitudes » animé par la commission fatigue
de la SF2M et le GST Mécanique et Incertain.
o Thématique "aide à la décision" et robustesse
o CFM2015, Lyon du 24 au 28 aout 2015, session S12 « Fiabilité et robustesse des systèmes
mécaniques » - programme prévisionnel.
o Rappel de quelques congrès et manifestations à venir.
LETTRE DU GST MECANIQUE ET INCERTAIN
du 17 juillet 2015
Chères lectrices et chers lecteurs,
Vous trouverez ci-dessous quelques faits marquants et informations importantes relatives au GST et à la
communauté Mécanique et Incertain.
Bilan et suite de la journée de la conception robuste et fiable du 10 avril 2015 (ENSAM Paris).
La seconde édition de la journée de la conception robuste et fiable a réuni 70 personnes dont une majorité
d’industriels (53) autour de 11 présentations. Ces présentations ont exposé le matin des outils et des activités
de recherche concernant l’évaluation de probabilités de défaillance par différentes méthodes numériques
(méta-modèles, subsets simulations, chaos polynomial principalement). L’après-midi était davantage dédié à
des présentations de problématiques industrielles résolues ou encore ouvertes. Le compte rendu de cette
journée est présent à la fin de cette lettre. Les présentations sont téléchargeables sur la galerie du GST
http://www.gst-mi.fr/Coppermine/thumbnails.php?album=9. Une troisième journée sera organisée en avril
2016 sur le même format. Si vous êtes intéressés par une présentation de votre travail devant les membres du
GST, n’hésitez pas à me contacter.
La journée « Nouvelles méthodes pour la gestion des incertitudes dans les études de sureté de
fonctionnement et d’analyse de risque » organisée par l‘IMDR et RUFEREQ avec le support du GST a eu
lieu le 2 juin 2015 à l’ESTP de Cachan. Vous trouverez le programme à la fin de cette lettre. Une synthèse
sera publiée dans le prochain IMdR Info.
Groupe de travail « Fatigue des structures et incertitudes » animé par la commission fatigue de la
SF2M et le GST Mécanique et Incertain. A l’initiative d’André Bignonnet, ce groupe de travail a été
formé pour enrichir le calcul de tenue en fatigue des structures par la modélisation probabiliste et le calcul
d’incertitudes. Ce groupe réunit toutes les bonnes volontés pour échanger, créer des compétences nouvelles
et transmettre les connaissances autour de 4 thèmes :
Analyse statistique et probabiliste des hétérogénéités microstructurales et comportement en fatigue
Analyse statistiques de données de fatigue
Méthodes d’analyse de la variabilité des chargements
Introduction d’approches probabilistes dans les modèles de comportement en fatigue
Une première réunion a eu lieu le 3 juillet. N’hésitez à m’envoyer un mail si vous souhaitez participer.
Thématique "aide à la décision" et robustesse. Maurice Lemaire signale le livre "Antifragile - les
bienfaits du désordre" par Nassim-Nicholas Taleb, auteur du "Cygne noir - la puissance de l'imprévisible"
et en suggère une lecture pour des vacances studieuses dont nous pourrions ensuite échanger les impressions.
Que les lecteurs se fassent connaître auprès de lui ([email protected]).
CFM2015, Lyon du 24 au 28 août 2015, session S12 « Fiabilité et robustesse des systèmes
mécaniques ». Le programme prévisionnel de la session S12 du CFM est disponible en fin de cette lettre.
Rappel de quelques congrès et manifestations à venir. Vous trouverez ci-après quelques manifestations
intéressantes pour notre communauté. Davantage d’informations sur ces différentes manifestations sont
disponibles sur le site du GST http://www.gst-mi.fr/MecaIncertain4/public/documents/d_communiques.php :
CFM2015, 24 au 28 aout 2015, Lyon
ESREL2015, 7 au 10 septembre 2015, Zurich, Suisse
JFMS, 31 mars au 1ier
avril 2016, Nancy. Il est encore possible de proposer des communications.
LambdaMu 20, 11 au 13 octobre 2016, Saint Malo. Les propositions de communication doivent être
envoyées avant le 3 janvier 2016.
Au plaisir de faire vivre et de développer avec vous la thématique Mécanique et Incertain.
Nicolas Gayton
Journée de la conception robuste et fiable
Approches universitaires et industrielles Seconde édition
Journée organisée par le GST "Mécanique et Incertain" de l'AFM
Avec le soutien du réseau NAFEMS
Le 10 avril 2015 à l’ENSAM Paris
151 Boulevard de l'Hôpital, 75013 Paris
BILAN / SYNTHESE DE LA JOURNEE N. Gayton / T . Yalamas
Objectifs
Les objectifs de cette seconde journée étaient :
o Confronter les expériences / problématiques / approches / méthodes de résolution entre les
industriels et académiques dans le domaine de la gestion des incertitudes / la fiabilité / la robustesse.
o Dynamiser les échanges dans la « communauté Mécanique et Incertain » et partager des
informations.
Un accent particulier était mis cette année sur les méthodes innovantes pour l’évaluation numérique de la
fiabilité des structures.
Participants
70 inscrits dont :
o 53 industriels : PHIMECA, EDF, ONERA, CENAERO, DGA, CEA, MANITOWOC, ARTEMA,
TURBOMECA, RENAULT, RADIALL, UPMC, ARTEMA, RTE, IRT Jules Verne, SBM Offshore,
RENAULT TRUCKS, LEGRAND, DASSAULT AVIATION, IFP EN, PSA, ONERA, NEXTER,
NOESIS, CETIM, TECHNIP, SNECMA, AIRBUS DEFENSE AND SPACE.
o 17 universitaires : IFMA, Polytech’ Tour, Université Blaise Pascal, CNAM, EIVP, Université
Claude Bernard, ISMANS, CSTB, ETH Zurich, UTT, UTC, UPMC.
Synthèse des présentations
La journée a été consacrée à des présentations d’universitaires et d’industriels et à des échanges autour des
problématiques de gestion de l’incertain en conception / maintenance. La matinée a été consacrée à une
présentation des récentes méthodes permettant d’estimer un niveau de probabilité faible par simulation et/ou
méta-modèles. Ci-dessous le rappel du déroulement de la journée avec quelques lignes de commentaires par
présentation.
9h N. Gayton (MCF IFMA et animateur du GST) et T. Yalamas (Directeur associé PHIMECA).
Présentation de la journée et des objectifs.
9h15 T. Yalamas – Phimeca Engineering
Méthodes et outils pour l’analyse de fiabilité : état de l’art industriel
Présentation d’un état des lieux des méthodes classiques d’analyse de fiabilité associées à leur niveau
de maturité vis-à-vis du traitement de problématiques industrielles. Cette présentation présente
également quelques outils classés en trois catégories : librairies scientifiques, plateforme d’aide à la
conception et logiciel de fiabilité.
9h45 JM. Bourinet – IFMA, Institut Pascal
Reliability assessment based on adaptive Support Vector Machine surrogates
Présentation des bases des SVR et de la problématique d’identification des hyper-paramètres, point
crucial pour une analyse efficace.
Présentation d’une méthodologie spécifique basée sur les SVR et l’utilisation des subsets simulations
pour l’analyse de fiabilité économique basée sur un enrichissement adaptatif du plan d’expériences
numériques.
10h45 B. Sudret – ETH Zurich
Utilisation du chaos polynomial pour l’analyse de fiabilité
Présentation des bases théoriques du chaos polynomial et du chaos polynomial creux pour le
traitement de problématique en dimension importante.
Présentation d’une méthodologie basée sur le ré-échantillonnage (Bootstrap) et le chaos polynomial
permettant de construire un intervalle de confiance autour du point à enrichir.
11h15 A. Guyader - UPMC
Adaptative multilevel splitting for rare event estimation
Présentation des bases théoriques des multilevel splitting adaptatifs, aussi appelé subsets simulation
par la communauté d’analyse fiabiliste, permettant l’atteinte de probabilités faibles par la définition
successive de seuils intermédiaires. Présentation et discussion autour de l’algorithme de Metropolis,
point clé de l’efficacité de la méthode.
11h45 E. Ardillon – EDF
Modeling model uncertainty in structural reliability: a variety of approaches
La présentation est dédiée aux erreurs / écarts / incertitudes de modèle dont il faut tenir compte
impérativement en analyse de fiabilité. Le projet SICODYN est présenté et quelques méthodes pour
prendre en compte les incertitudes de modèle sont présentées sur la base des méthodes de calibration
des coefficients partiels de sécurité.
13h30 R. Fepeussi, N. Gayton, P. Beaurepaire, G. Petitet - IFMA, Valeo Systèmes d’essuyage
Analyse de fiabilité d’une lame d’essuyage
Présentation d’une application des méthodes fiabilistes à l’analyse des tolérances d’un système
d’essuyage présentant des exigences fonctionnelles multiples. L’analyse est faite à partir d’une
surface de réponse quadratique permettant la simulation sans coût de calcul des exigences
fonctionnelles. L’utilisation du krigeage couplé à une simulation de Monte Carlo est une perspective
de ce travail.
14h00 A. Chateauneuf - Université Blaise Pascal, Clermont Ferrand, Institut Pascal
Optimisation fiabiliste de la maintenance d’un assemblage vissé de TGV, en tenant compte de la
fatigue, de la corrosion et du facteur humain
Analyse de la fiabilité prévisionnelle d’un assemblage vissé de TGV et quantification des sources
d’écart entre la fiabilité prévisionnelle et la fiabilité observée en service (corrosion et facteur humain
en particulier) en vue d’optimiser la maintenance et de rendre la conception plus robuste.
14h30 A. Murangira, M. Munoz-Zuniga, T. Perdrizet - IFP Energies nouvelles
Analyse de sensibilité pour l’estimation de la probabilité de défaillance d’une éolienne flottante sous
l’action du vent et de la houle
Présentation d’une méthode de modélisation de la houle et de calcul de la fiabilité fonction du temps.
Discussion / comparaison autour des méthodes d’analyse de sensibilité locale (facteurs
d’importance) / global type Morris et présentation d’une variante aux indices de Sobol’ pour la
mesure d’indices de sensibilités fiabilistes.
15h00 C. Lequeux, L. Oshowski - Legrand Limoges
Vers la validation numérique de l'échauffement d'une prise de courant
Présentation d’une problématique multi-physique d’analyse des tolérances proposant de caler la
variabilité d’un paramètre de modèle de façon à affiner sa représentativité par rapport à un ensemble
de mesures disponibles.
15h30 P. Schimmerling – Renault
Formaliser les problèmes industriels de fiabilité
P. Schimmerling, expert fiabilité au sein du groupe Renault, expose une proposition de définition des
problèmes de fiabilité, un classement par type de problèmes et les types de plan d’actions associés.
C’est ce classement sur lequel s’appuient aujourd’hui les ingénieurs fiabilistes de Renault pour aider
les BE à solutionner les problèmes rencontrés en projet.
16h00 J. Morio, M. Balesdent - ONERA Toulouse & Palaiseau
Rare event probability estimation in the presence of epistemic uncertainty on input probability
distribution parameters
La présentation propose une méthode économique permettant de rechercher les paramètres des lois
conduisant à maximiser la probabilité de défaillance d’une structure. La méthode proposée est basée
sur le couplage entre la méthode CMAES pour l’optimisation, le tirage d’importance et le krigeage
pour l’analyse fiabiliste.
16h30 Conclusion animée par N. Gayton et T. Yalamas.
Les présentations de la journée sont disponibles sur le site http://www.gst-mi.fr Accés à la galerie
Mécanique et Incertain. Pour les présentations confidentielles ou en attente d’autorisation, seule la première page est
disponible.
Animation du GST
Animation du GST : N. Gayton, IFMA.
Fonctionnement du GST :
o 1 journée d’échange une fois par an avec un spectre assez large (prochaine journée prévue en avril
2016). Des propositions de présentation pour la prochaine journée sont les bienvenues. Idée de faire
une journée davantage orientée sur l’analyse de sensibilité et la robustesse en conception.
o des journées ou demi-journées ponctuelles à thème (éventuellement en collaboration avec d’autres
communautés) peuvent être proposées à l’initiative des membres. Des aides sont possibles via
l’AFM.
o une lettre d’information deux fois par an, juin, décembre.
o un site internet et des informations disponibles sur http://www.gst-mi.fr.
Toutes les propositions seront les bienvenues ! Ne pas hésiter à vous manifester après la journée…
Synthèse du sondage / thème
Le lien pour le sondage est encore ouvert : http://doodle.com/e2wa33vcv3aagbei
Ce sondage a été créé pour essayer de quantifier l’intérêt des membres de la communauté vis-à-vis de chacun
des thèmes. Il a pour but également de mettre en contact des chercheurs / industriels autour d’une thématique
donnée afin d’organiser des journées de travail. Voici la synthèse numérique (entre parenthèses l’animateur
du thème) :
o Aide à la décision (M. Lemaire) : 29
o Matériaux (L. Guillaumat, C. Mattrand) : 17
o Fatigue des structures (A. Bignonnet / F. Szmytka) : 41
o Infrastructures / maintenance (A. Chateauneuf) : 19
o Conception et fabrication mécanique (JY. Dantan) : 34
o Données et traitement de données (??) : 42
o Méthodes numériques (JM. Bourinet / Y. Caniou) : 52
o Autre : 10
Les adresses mail des participants à ce sondage sont disponibles, merci de contacter
([email protected]) si vous souhaitez organiser une réunion de travail ou une journée à thème.
Il ressort un intérêt important pour les méthodologies, l’analyse probabiliste des structures sollicitées en
fatigue ainsi que le traitement de données.
Annonces de conférences à venir
Vous trouverez ci-après, par ordre chronologique, les manifestations nationales autour de la thématique
Mécanique et Incertain. J’attire votre attention sur le CFM pour lequel nous attendons des propositions de
communication. Deux formes sont possibles : soit un résumé de 2 pages avant le 16 mai soit un article
complet avant le 29 avril qui sera soumis à la revue Mechanics and Industry.
o Journée IMDR du 2 juin 2015, ESTP Cachan
Nouvelles méthodes pour la gestion des incertitudes dans les études de sûreté de fonctionnement et d’analyse
de risque. www.imdr.eu
o CFM du 24 au 28 aout 2015, Lyon
Session S12 - Fiabilité et robustesse des systèmes mécaniques. Appel à contributions.
http://cfm2015.sciencesconf.org/
o ESREL 2015 – 7 au 10 septembre 2015 – Zurich
http://esrel2015.ethz.ch/
o Journées Fiabilité des Matériaux et des Structures, JFMS2016 du 31 mars au 1ier
avril 2016, Nancy
http://jfms2016.sciencesconf.org/
2 juin 2015
Nouvelles méthodes pour la gestion des
incertitudes dans les études de sûreté de
fonctionnement et d’analyse de risque
Objectifs
IMdR et RUFEREQ (Réseau Universitaire Francophone
pour l'Enseignement et la Recherche En Qualité et sûreté de
fonctionnement) avaient organisé en septembre 2012 une
journée sur les fondamentaux et les applications des réseaux
bayésiens à la maîtrise des risques et à la sûreté de
fonctionnement.
Associées à l’AFM (Association Française de Mécanique),
elles organisent une journée thématique sur la gestion des
incertitudes dans les études de sûreté de fonctionnement et
d’analyse de risque.
La norme ISO 31000 (2009) définit le risque comme étant
l’effet de l’incertitude sur l’atteinte des objectifs.
L’incertitude joue donc un rôle majeur dans la mesure du
risque engendré par les activités industrielles pendant leur
cycle de vie. Les analyses de risque uniquement qualitatives
(même si celles-ci sont incontournables) et les modèles
uniquement déterministes sont insuffisants pour évaluer un
risque dans ses deux composantes, l’occurrence mesurée par
une probabilité ou par une autre quantité et la gravité des
conséquences. Ce problème se pose en particulier pour les
systèmes hautement fiables et les systèmes homme-machine
pour lesquels on a peu de données de défaillances.
Le premier objectif de cette journée est de faire un état des
réflexions actuelles sur la maîtrise des incertitudes. Ces
dernières années, les démarches, les modèles, les outils ont
considérablement évolué et peuvent être considérés matures.
Cette journée a aussi pour objectif de montrer que les
démarches et outils logiciels maintenant disponibles peuvent
permettre de modéliser et de propager les incertitudes dans
des applications industrielles complexes. Les conférences
seront donc présentées alternativement par des chercheurs et
des industriels.
Cette journée s’adresse aux ingénieurs, chercheurs,
enseignants, chefs de projet, décideurs, doctorants, autorités
réglementaires.
Programme
9h Accueil
9h30 Ouverture de la journée :
Jean-Paul LANGLOIS, Président de l’IMdR
Abdessamad KOBI, Président de RUFEREQ
9h45 Mécanique et incertain : comprendre, modéliser et
décider
Maurice LEMAIRE, IFMA et PHIMECA
10h30 Pause
10h45 Méthodes et outils disponibles pour la prise en compte
des incertitudes en analyse de fiabilité Thierry YALAMAS, PHIMECA
11h15 Modélisation de l’incertitude de modèle en fiabilité des
structures : différentes approches
Emmanuel ARDILLON, EDF R&D
11h45 Evaluation du risque de défaillance d’une structure
vieillissante – Cas d’un réservoir atmosphérique Alaa CHATEAUNEUF et Gaëtan PROD’HOMME,
Université Blaise Pascal, INERIS
12h15 Déjeuner
14h Les nouvelles théories de l’incertain : méthodes
théoriques, modèles graphiques et applications dans les
analyses de risques des systèmes ferroviaires et des
systèmes d’aide à la conduite (systèmes homme-
machine)
Mohamed SALLAK, UTC
14h45 Pause
15h Evolution probabiliste des risques par arbre de
défaillance et d’évènement avec la prise en compte
d’incertitudes de paramètres et de modèle : application
avec le logiciel GRIF de Satodev/Total Florent BRISSAUD, FMDS industrie
Elsa ROSNER, DNV
15h30 Développement récent des outils dédiées à la
propagation des incertitudes avec les fonctions de
croyance dans les Etudes Probabilistes de Sûreté à EDF
Tu-Dong LE DUY, EDF-R&D, MRI
16h Modèles graphiques pour les analyses de risques
multidisciplinaires de systèmes industriels - Application
à la source froide d’une unité de production d’énergie Christophe SIMON, Université de Lorraine
16h30 Table ronde : l’incertitude dans un contexte innovant
animée par Maurice LEMAIRE, avec Zohra CHERFI,
UTC, Eric CHOJNACKI, IRSN, Fabien MANGEANT,
Airbus Group et Paul SCHIMMERLING, Renault.
17h15 Fin de la journée
2 juin 2015
Nouvelles méthodes pour la gestion des
incertitudes dans les études de sûreté de
fonctionnement et d’analyse de risque
Programme prévisionnel CFM2015 session S12
Session dynamique aléatoire (25/08 de 9h45 à 11h45)
Fatigue vibratoire des processus stochastiques générés par les machines tournantes et modèles de
fiabilité probabiliste associé. B. COLIN
Qualification of three analytical wake models. N. CHARHOUNI
Analyse robuste de la stabilité via les méta-modèles de type krigeage- Application aux systèmes de
freinage. L. NECHAK
Approximation du comportement aléatoire d'un oscillateur non linéaire par chaos polynomial
multi-éléments. S. DUBREUIL, S. BAGUET
Analyse de la variabilité des chargements de fatigue dans l'automobile et influence sur les
prévisions de fiabilité. W. FAURIAT, C. MATTRAND, N. GAYTON, A. BEAKOU
Caractérisation robuste du comportement vibratoire d'une structure en présence de paramètres
incertains. M. GHIENNE, C. BLANZE
Session analyse fiabiliste des systèmes et des structures (25/08 de 13h30 à 15h30)
Comparaison entre la méthode GUM et Monte Carlo pour l'estimation de l'incertitude en mesure
3D: application à l'étude d'une planéité. A. JALID, S. HARIRI, JP. SENELAER, A. ELGHARAD
Tolerance analysis of a wiper blade using the probabilistic approach. P. BEAUREPAIRE,
R. FEPEUSSI-TUMCHOU, N. GAYTON, G. PETITET, JY. DANTAN
Étude mécano-fiabiliste d'une structure en T assemblée par collage. M. MEJRI
Modélisation probabiliste de lois de comportement hyperélastiques. B. STABER, J.
GUILLEMINOT
Comparing structural airframe maintenance strategies based on probabilistic estimates of the
remaining useful service life. Y. WANG, C. GOGU, N. BINAUD, C. BES
Table ronde (25/08 de 16h à 17h)
Session SICODYN (26/08 de 9h45 à 11h45)
FUI SICODYN 2012-2016 research project : SImulations credibility via test-analysis COrrelation
and uncertainty quantification in structure DYNamics. S. AUDEBERT
Model-form uncertainty in structural reliability: a variety of modellings. E. ARDILLON
Variabilité expérimentale des caractéristiques modales d’une pompe In-Situ. C. CLERC, A.
COULON, MA. ANDRANOELY, S. MULLER, E. FOLTETE
Analyse de la variabilité numérique par confrontation des méthodes de quantification des
incertitudes. K. MACOCCO, F. AGUIRE, A. DUMAS
Influence de la taille de surface, de l'orientation et de la rugosité sur la dynamique des structures
en présence de frottement sec. MA. DOUVILLE, B. FAVERJON, G. JACQUET-RICHARDET
