L'effet de la synchronisation temporelle des capteurs sans fil sur l'analyse modale des structures

Poussés par la nécessité de réduire le coût d'installation et le coût de maintenance des systèmes de surveillance de la santé des structures (SHM), les réseaux de capteurs sans fil (WSNs) deviennent de plus en plus populaires. La synchronisation parfaite du temps entre les capteurs sans fil est un facteur clé permettant d'utiliser des WSNs à faible coût et basse consommation pour des applications de surveillance de la santé des structures basées sur l'analyse modale uniquement en sortie. Dans cet article, nous présentons un cadre théorique pour analyser l'impact des délais de temps dans la réponse mesurée du système sur la reconstruction des modes de forme à l'aide de la technique de décomposition du domaine de fréquence (FDD) populaire. Cette méthodologie estime directement le changement des valeurs des modes de forme en fonction de la synchronisation des capteurs. Nous confirmons le modèle théorique proposé par une validation expérimentale dans des expériences d'identification modale réalisées sur une poutre en aluminium. La validation expérimentale a été effectuée à l'aide d'un réseau de capteurs et d'actionneurs intelligents sans fil (WISAN) qui permet une synchronisation temporelle étroite entre les capteurs (0,6–10 µs dans la configuration testée) et garantit une transmission des données sans perte dans des conditions normales. Les résultats expérimentaux correspondent étroitement aux prédictions théoriques et montrent que même de très petits retards dans la réponse de sortie impactent les modes de forme.