Les machines résonnent, nos ingénieurs aussi

Mesurer les vibrations des installations hydroélectriques est indispensable pour assurer la sécurité et la disponibilité des installations exploitées par HYDRO. En effet, un phénomène de résonance peut rapidement renforcer la complexité des phénomènes vibratoires et provoquer des dégâts. Mais qu’est-ce que la résonance ? Pour les non-initiés, ce phénomène est le même que celui du tintement des sonnettes de vaches sur l’alpage : la fréquence de la vibration structurelle est déterminée par la géométrie de la structure et son matériau. On parle alors de mode propre, associant une fréquence et une forme.

Mesure sur machines en marche ou à l’arrêt

Sur les équipements qu’HYDRO exploite, le défi consiste précisément à déterminer la présence d’un phénomène de résonance. Pour y parvenir, nos équipes d’ingénieurs sont équipées du matériel pour réaliser des analyses modales expérimentales (EMA). Il s’agit de mesurer la vibration ponctuelle dans les trois directions de l’espace à l’aide d’un accéléromètre triaxial, en frappant la structure au repos à plusieurs endroits à l’aide d’un marteau instrumenté. Le même équipement peut également être utilisé sur une machine en fonctionnement. On parle alors de la détermination de la déformée opérationnelle.

La prestation a déjà été réalisée avec succès sur des roues Pelton et une roue Francis double flux. L’analyse modale d’un palier butée d’un groupe Pelton vertical sera bientôt menée pour tenter de mieux comprendre le comportement vibratoire complexe de sa ligne d’arbre.

On voit que rien n’empêchera jamais les ingénieurs d’HYDRO de raisonner à bon escient !

Réalisation d'une analyse modale expérimentale (EMA) sur une roue Francis double flux.

Amplitude des vibrations représentée dans le domaine fréquentiel.

Mode propre de la roue Francis double flux.