Description

Les équipements sous pression sont des matériels à risque présents et indispensables pour de multiples secteurs d’activité. Pour garantir la préservation de l’environnement et des personnes, ils sont soumis à des réglementations très strictes, notamment vis-à-vis de la maintenance. Les avancées récentes en instrumentation, connectivité, calcul scientifique et intelligence artificielle offrent aujourd’hui la possibilité d’établir des jumeaux numériques capables de surveiller l’état de santé de ces équipements et de pronostiquer la durée de vie résiduelle. Ces approches ouvrent la voie à une maintenance plus prédictive, optimisée et durable.

Ce projet de thèse, mené en collaboration entre deux centres de recherche, d’enseignement et d’innovation de l’IMT Nord Europe et le CETIM, a pour objectif de développer un jumeau numérique basé sur un réseau de neurones informé par la physique pour le pronostic de la durée de vie résiduelle d’un équipement sous pression soumis à des sollicitations mécaniques en fatigue. Le réseau de neurones s’appuiera sur des déformations mesurées à intervalles réguliers en des points de l’équipement, définis a priori par des experts et optimisés via des méthodes algorithmiques. Une attention particulière sera portée à l’optimisation du placement des capteurs, en tenant compte des incertitudes liées aux propriétés matériaux, aux conditions de chargement et aux modèles physiques utilisés (notamment les simplifications associées aux lois mécaniques). Des contraintes physiques issues de critères de fatigue seront insérées directement dans la fonction de perte du réseau de neurones. Des essais expérimentaux à échelle laboratoire seront conduits afin de valider ce réseau de neurones. Il sera ensuite appliqué à un équipement sous pression réel.

 

 

Activités :


Développement d’un modèle de réseau de neurones informé par la physique sous Python/PyTorch
Modélisation des incertitudes pour générer des scénarios réalistes
Optimisation du placement des capteurs
Intégration et application de l’approche à des structures réelles en exploitant les données issues des capteurs et confrontant prédictions numériques et mesures expérimentales
Travail en équipe à l’interface entre les deux centres de l’IMT Nord Europe et le CETIM
Présentation des résultats à des conférences scientifiques ou industrielles, à l’échelle nationale comme internationale
Rédaction de rapports techniques et d’articles scientifiques
Participation aux activités d’enseignement dans la mécanique ou l’informatique dans la limite de 64 heures par année scolaire.