Analyse Vibratoire 2026

Examen Final Analyse Vibratoire

Examen Final — Auto-évaluation

Examen Final Analyse Vibratoire

Cet examen couvre l'ensemble des 5 modules de la formation : fondamentaux du signal, FFT et spectres, diagnostic machines tournantes, roulements, et organisation du programme CBM.

10 questions 15-20 minutes Seuil de reussite : 7/10

Questions d'examen

1
Un acceleometre mesure une acceleration de 3 g RMS sur un palier de compresseur a 1 500 tr/min. La norme ISO 10816 utilise la vitesse vibratoire en mm/s RMS. Quelle grandeur physique est la mieux adaptee pour detecter un roulement defectueux en phase precoce, et pourquoi ?

Explication : Les 3 grandeurs sont liees (a = dv/dt, v = dx/dt) mais leur sensibilite varie avec la frequence. L'acceleration ∝ f² donc tres sensible aux hautes frequences (chocs roulement HF). La vitesse est equilibree sur 10-1000 Hz (reference ISO). Le deplacement ∝ 1/f², ideal pour les basses frequences (balourd, desalignement basses vitesses). Pour un roulement naissant (BPFO en haute frequence + enveloppe), l'acceleration est la grandeur de reference.

2
Un analyste veut resoudre deux raies separees de 1 Hz dans le spectre (par exemple 1x Fr = 25 Hz et BPFO = 26 Hz). Il dispose d'un collecteur permettant 800 lignes ou 1 600 lignes. Avec Fmax = 200 Hz, quelle configuration choisir et pourquoi ?

Explication : La resolution spectrale Δf = Fmax / Nlignes. Pour resoudre deux raies separees de 1 Hz, il faut Δf ≤ 1 Hz. Avec 800 lignes et Fmax = 200 Hz : Δf = 0,25 Hz < 1 Hz → suffisant. Avec 1 600 lignes : Δf = 0,125 Hz → encore mieux. Les deux configurations resolvent le probleme, mais la reponse correcte ici est que 800 lignes suffisent deja. Le piege est de croire que seule la config maximale fonctionne. Abaisser Fmax a 50 Hz avec 800 lignes donnerait Δf = 0,0625 Hz (excellente resolution) mais perdrait la visibilite des frequences au-dela de 50 Hz.

3
Spectre d'un moteur-reducteur a 1 000 tr/min (Fr = 16,7 Hz) : 1x = 7,2 mm/s radial H, 1x = 6,8 mm/s radial V, 2x = 5,1 mm/s axial, 3x = 2,1 mm/s axial. Vibration axiale totale : 5,3 mm/s (73% du radial). Phase axiale palier A vs palier B : 178°. Quel est le diagnostic le plus probable ?

Explication : La triade diagnostique du desalignement angulaire est presente : (1) 2x fort en axial (5,1 mm/s > seuil de 30% du radial qui vaut 7 mm/s), (2) vibration axiale elevee (73%), (3) phase axiale quasi-180° (178°) entre les deux paliers de l'accouplement. Un balourd pur aurait une vibration axiale < 30% du radial et une phase axiale de 0° (en phase). Le jeu mecanique produirait des sous-harmoniques (0,5x, 0,33x) et un foret de nombreux harmoniques sans predilection pour l'axial. La presence de 3x en axial peut etre secondaire au desalignement (combinaison radiale + angulaire).

4
Le spectre d'enveloppe d'une pompe tournant a 25 Hz montre une raie a 87,5 Hz et ses harmoniques (175 Hz, 262,5 Hz). Ces raies ne correspondent pas a la vitesse de rotation (25 Hz) ni a ses harmoniques entiers. Le roulement a 7 billes, d/Dm = 0,25, α = 0°. Calculez BPFI et BPFO pour identifier le defaut.

Explication : Calculs : BPFO = (7/2) × 25 × (1-0,25) = 65,6 Hz. BPFI = (7/2) × 25 × (1+0,25) = 109,4 Hz. Verification : 65,6 + 109,4 = 175 = 7 × 25 ✓. La raie a 87,5 Hz = 3,5 × Fr : ce n'est ni BPFO ni BPFI. C'est une raie a multiple demi-entier de Fr, caracteristique d'un jeu mecanique (type B ou C). Les harmoniques a 175 Hz (= 7 × Fr) et 262,5 Hz (= 10,5 × Fr) confirment la serie demi-entiere. La reponse correcte souligne l'importance de calculer d'abord BPFO/BPFI avant de conclure a un defaut de roulement : toute raie non synchrone n'est pas forcement un defaut de roulement.

5
Un moteur de 45 kW (classe II ISO 10816-3) sur socle rigide mesure 8,2 mm/s RMS a la mise en service. Trois mois apres, la meme mesure donne 9,5 mm/s. Le responsable maintenance demande si une intervention est necessaire. Quelle est votre analyse ?

Explication : Zones ISO 10816-3 classe II : A ≤ 2,3 / B ≤ 4,5 / C ≤ 7,1 / D > 7,1 mm/s RMS. Donc 9,5 mm/s est en zone D (non : seuil zone D pour classe II = 7,1 mm/s → au-dessus = zone D). Zone D = "vibrations severes, risque de dommages" → une intervention est justifiee, mais pas necessairement un arret immediat. La bonne reponse est d'analyser le spectre pour identifier la cause (balourd ? roulement ? desalignement ?) et decider de la nature et de l'urgence de l'intervention. La derive de +15% en 3 mois est un signal d'alerte supplementaire qui renforce la necessite d'agir. L'arret immediat est justifie si la cause identifiee est un roulement en stade 3-4 ou un defaut evolutif rapide.

6
Un spectre d'enveloppe montre une raie a BPFO et ses 4 harmoniques, avec des bandes laterales espacees de Fr de part et d'autre de chaque harmonique. Selon la classification des stades de degradation, a quel stade correspond ce profil spectral et quelle est la duree residuelle estimee ?

Explication : L'evolution du spectre d'enveloppe selon les stades :
• Stade 1 : resonances HF elevees, BPFO non encore identifiable
• Stade 2 : 1×BPFO + quelques harmoniques, pas encore de sidebands
Stade 3 : harmoniques multiples BPFO + sidebands a Fr de part et d'autre = degradation avancee du contactBPFO (le modulation par la rotation du roulement devient visible) + possiblement RMS global qui augmente
• Stade 4 : spectre de bruit de fond eleve, BPFO noyee, Kurtosis qui redescend. Le profil decrit (4 harmoniques + sidebands) est typique du stade 3. Duree residuelle : 1 a 4 semaines. Action : planifier le remplacement en arret conditionnel dans les 2 semaines.

7
Un ventilateur presente 12 mm/s RMS a 960 tr/min. Un equilibrage est realise : apres equilibrage, les vibrations descendent a 4 mm/s. Deux semaines plus tard, elles remontent a 11 mm/s sans aucun changement de conditions operatoires. Quelle est l'interpretation la plus probable ?

Explication : Un equilibrage reussi (4 mm/s) suivi d'une remontee rapide (2 semaines, 11 mm/s) sans changement de conditions indique que la cause racine du balourd n'est pas corrigee : • Depot progressif : encrassement asymetrique de la roue (poussiere, produit, corrosion) qui redesequilibre rapidement apres equilibrage • Erosion asymetrique : usure differentielle des pales en milieu abrasif • Jeu mecanique : masse de correction qui bouge (jeu clavette). La bonne demarche est d'identifier et corriger la cause racine (nettoyage, protection, resserrage) avant de re-equilibrer, sinon l'equilibrage sera a reprendre indefiniment. Refaire simplement l'equilibrage sans chercher la cause n'est pas la bonne reponse.

8
Dans un programme CBM multi-techniques, un defaut de connexion electrique sur un tableau BT provoque une surchauffe. Quelle(s) technique(s) est (sont) la plus appropriee pour detecter ce defaut, et pourquoi l'analyse vibratoire n'est pas suffisante ?

Explication : Un tableau BT n'a pas de composants tournants, donc pas de signature vibratoire. La surchauffe due a une connexion lache genere : • Un point chaud thermique clairement visible en thermographie IR (meme une difference de 5-10°C suffit sur des connexions) • Potentiellement des decharges partielles detectables en ultrasons (surtout en HTA/HTB). L'analyse d'huile concerne les transformateurs a bain d'huile (pas les tableaux BT a air). L'analyse vibratoire peut detecter des vibrations de bobines de contacteurs ou de transformateurs, mais ne detecte pas une connexion lache qui ne produit pas de vibration mecanique significative. La thermographie IR est la technique de reference pour les installations electriques.

9
Un technicien doit acqueri un spectre pour surveiller un reducteur a engrenages dont la frequence d'engrainement (GMF) est a 450 Hz et les harmoniques jusqu'a 1 800 Hz. Il veut aussi voir les BPFO des roulements du reducteur (autour de 120 Hz). Quelle Fmax choisir ?

Explication : La Fmax doit couvrir toutes les frequences d'interet avec une marge de 10-20% : la frequence la plus haute a surveiller est le 4eme harmonique GMF = 4 × 450 = 1 800 Hz. Fmax = 2 000 Hz couvre cela avec marge. Une Fmax de 500 Hz raterait les harmoniques GMF importants (usure engrenage genere des harmoniques GMF). Une Fmax de 10 000 Hz est excessive (dilue la resolution si lignes fixes, allonge le temps d'acquisition) et expose a de l'aliasing si non filtree. La regie est : Fmax = frequence max d'interet × 1,2 a 1,5. Pour un reducteur engrenage + roulements : 2 000 Hz est le bon compromis.

10
Cas d'integration : un programme vibratoire mensuel a detecte en stade 2 un defaut BPFO sur un compresseur critique. Le rapport a ete emis il y a 5 semaines. Vous effectuez la ronde suivante : Kurtosis redescendu de 6,5 a 3,2 mais RMS global d'acceleration a augmente de 40%. Que concluez-vous et quelle action immediate recommandez-vous ?

Explication : Ce cas illustre deux problemes combines : (1) le paradoxe du Kurtosis stade 4 (detaille en module 4) : la degradation generalisee transforme le signal en bruit gaussien, Kurtosis → 3 alors que le defaut est maximum. Le RMS global +40% confirme la degradation severe. (2) le maillon manquant GMAO : le rapport emis il y a 5 semaines n'a pas declenche d'intervention (stade 2 → stade 4 en 5 semaines, vitesse de degradation rapide pour un compresseur en fonctionnement continu). Action immediate : arreter le compresseur (criticite A = aucun doublon), inspecter le roulement, comprendre pourquoi l'OT de la ronde precedente n'a pas ete traite. Ce cas est typique des incidents qui surviennent quand le lien rapport/GMAO/intervention n'est pas robuste.

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Analyse Vibratoire des Machines Tournantes

5 modules — Fondamentaux, FFT, Diagnostic, Roulements, Programme CBM

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Sensibilisation

Parcours e-learning

Certificat genere par travail-industrie.com — Formation e-learning analyse vibratoire — Non valable pour les certifications professionnelles ISO CAT I/II/III

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