Iste éditions
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Disponible - 621.3 SYS
Niveau 3 - Techniques
Les systèmes mécatroniques embarqués 1. 1 , analyse des causes de défaillances, fiabilité et contraintes
Résumé
Deux approches sont mises en perspective : l'approche statistique d'optimisation de la conception par la fiabilité et l'approche expérimentale pour la caractérisation de l'évolution des systèmes mécatroniques en mode de fonctionnement. Elles sont complétées par une analyse des effets des contraintes d'origine thermique, vibratoire, humide, électrique et électromagnétique. ©Electre 2015
- Contributeur(s)
- Éditeur(s)
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Date
- cop. 2015
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Notes
- Bibliogr. Index
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Langues
- Français
- , traduit de : Français
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Description matérielle
- Texte imprimé
- 1 vol. (233 p.) : ill. ; 24 cm
- Collections
- Sujet(s)
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ISBN
- 978-1-78405-057-3 ;
- 1-78405-057-1
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Indice
- 621.3 Électrotechnique
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Quatrième de couverture
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La mécatronique associe l'informatique, la mécanique et l'électronique. Elle améliore les performances des systèmes électroniques embarqués en réduisant leurs poids, leurs volumes, leurs consommations d'énergie et leurs coûts.
Les équipements mécatroniques doivent fonctionner sans défaillance pendant des durées de service de plus en plus longues. Les conditions d'emploi particulièrement sévères de la mécatronique embarquée font apparaître des mécanismes de défaillance qui sont sources de pannes. Jusqu'à maintenant ces phénomènes de défaillance n'ont pas été abordés suffisamment en profondeur pour être maîtrisés.
Cet ouvrage présente deux méthodologies : l'approche statistique d'optimisation de la conception par la fiabilité et l'approche expérimentale pour la caractérisation de l'évolution des systèmes mécatroniques en mode de fonctionnement. Il analyse également les nouveaux outils d'analyse des effets des contraintes d'origine thermique, vibratoire, humide, électrique et électromagnétique.
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Tables des matières
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Les systèmes mécatroniques embarqués 1
Analyse des causes de défaillances, fiabilité et contraintes
ISTE éditions
- Avant-propos 13
- Chapitre 1. Optimisation de la conception par la fiabilité 17
- Philippe Pougnet et Hichame Maanane
- 1.1. Introduction18
- 1.2. La conception par la fiabilité19
- 1.2.1. Evaluation des risques par la fiabilité prévisionnelle21
- 1.2.2. Identification des éléments critiques pour la fiabilité du système22
- 1.2.3. Détermination de la distribution des contraintes provoquant les défaillances25
- 1.2.4. Détermination du niveau de criticité des contraintes27
- 1.2.5. Provoquer les défaillances et les analyser31
- 1.2.5.1. Essais hautement accélérés33
- 1.2.5.2. Essais accélérés33
- 1.2.5.3. Analyse de la défaillance34
- 1.2.6. Modélisation des défaillances35
- 1.2.7. Optimisation de la conception37
- 1.3. Conclusion38
- 1.4. Bibliographie39
- Chapitre 2. Caractérisation non destructive par ellipsométrie spectroscopique des interfaces de dispositifs mécatroniques 41
- Pierre Richard Dahoo, Malika Khettab, Jorge Linares et Philippe Pougnet
- 2.1. Introduction42
- 2.2. Relation entre les paramètres ellipsométriques et les caractéristiques optiques d'un échantillon43
- 2.3. Ellipsomètres à élément tournant ou à modulateur de phase45
- 2.4. Relation entre les paramètres ellipsométriques et l'intensité du signal détectée47
- 2.5. Analyse des données expérimentales47
- 2.6. Le modèle structural à empilement50
- 2.7. Le modèle optique50
- 2.8. Application de la technique d'ellipsométrie52
- 2.8.1. Couche mince à base de nanograins d'argent frittés sur un substrat de cuivre54
- 2.8.2. Analyse des spectres ellipsométriques de polymères sur différents substrats56
- 2.8.3. Analyse et comparaison après contrainte63
- 2.8.4. Analyse physique de l'interaction lumière-matière en termes d'énergie de bande interdite65
- 2.8.4.1. Analyse de l'interface B1/Quartz65
- 2.8.4.2. Analyse de l'interface B1/Aluminium66
- 2.9. Conclusion66
- 2.10. Bibliographie67
- Chapitre 3. Méthode de caractérisation de l'environnement électromagnétique dans des circuits hyperfréquences encapsulés dans des cavités métalliques 69
- Samh Khemiri, Abhishek Ramanujan, Moncef Kadi et Zouheir Riah
- 3.1. Introduction69
- 3.2. Théorie des cavités métalliques70
- 3.2.1. Définition70
- 3.2.2. Champ électromagnétique dans une cavité parallélépipédique70
- 3.2.3. Fréquences de résonance71
- 3.3. Effet des cavités métalliques sur les émissions rayonnées des circuits hyperfréquences72
- 3.3.1. Circuit d'étude : ligne microruban 50 ohms72
- 3.3.1.1. Effet sur les paramètres S73
- 3.3.1.2. Effet sur les cartographies du champ magnétique75
- 3.4. Estimation du champ électromagnétique rayonné en présence de la cavité à partir du champ électromagnétique rayonné sans cavité77
- 3.4.1. Principe de la méthode77
- 3.4.2. Modèle d'émission rayonnée78
- 3.4.2.1. Topographie du modèle79
- 3.4.2.2. Extraction des paramètres80
- 3.4.2.3. Obtention du vecteur initial des paramètres du modèle80
- 3.4.2.4. Optimisation des paramètres81
- 3.4.2.5. Modèle du cas testé82
- 3.4.3. Résultats et discussions82
- 3.4.4. Résultats et analyses83
- 3.5. Conclusion86
- 3.6. Bibliographie87
- Chapitre 4. Mesure des déformations et des déplacements statiques et vibratoires par des méthodes plein champ 89
- Ioana Nistea et Dan Borza
- 4.1. Introduction90
- 4.2. Interférométrie speckle92
- 4.2.1. Principe de la mesure des champs de déplacements par interférométrie speckle92
- 4.2.1.1. Interférométrie speckle à intégration temporelle94
- 4.2.1.2. Mesure des déformations statiques d'origine thermique ou mécanique97
- 4.2.2. Description du banc de mesure par interférométrie speckle99
- 4.2.3. Exemples de mesures des champs de déplacements statiques100
- 4.2.3.1. Effet du vissage et de l'ordre de vissage sur les déformations d'une carte électronique101
- 4.2.3.2. Deux cartes contrôleur moteur équipées (mesure de déformées suite aux sollicitations thermomécaniques produites par convection)103
- 4.2.3.3. Mesure des déformations avec dissipation thermique sur un boîtier avec des éléments chauffants (résistances) qui simulent les transistors de puissance107
- 4.2.4. Exemples de mesures des champs de déplacements vibratoires108
- 4.2.5. Exemples de mesures dynamiques114
- 4.3. Moiré de projection115
- 4.3.1. Principes de la mesure des champs de déplacements par moiré de projection116
- 4.3.2. Description du banc de mesure par moiré de projection117
- 4.3.3. Exemples de mesures des champs de déplacements par moiré de projection118
- 4.4. Projection de lumière structurée118
- 4.4.1. Principes de la mesure de forme par lumière structurée119
- 4.4.2. Description du banc de mesure par lumière structurée121
- 4.4.3. Exemples de mesures des formes 3D par projection de lumière structurée122
- 4.5. Conclusion123
- 4.6. Bibliographie124
- Chapitre 5. Caractérisations de transistors de commutation aux contraintes de surtension électrique 125
- Patrick Martin, Ludovic Lacheze, Alain Kamdel et Philippe Descamps
- 5.1. Introduction125
- 5.2. Banc de robustesse aux contraintes électriques ESD/EOV126
- 5.2.1. Description du banc TPG126
- 5.2.2. Contraintes appliquées sur le transistor127
- 5.2.3. Procédure de test129
- 5.2.4. Capacités du TPG130
- 5.3. Résultats de simulation130
- 5.3.1. Phénomènes mis en évidence130
- 5.3.2. Influence des phénomènes parasites131
- 5.4. Dispositif expérimental134
- 5.4.1. Résultats de mesures et analyse des phénomènes observés135
- 5.4.1.1. Mesures VBR des transistors IR_CR135
- 5.4.1.2. Mesures VBR des transistors IR_CR, BUK_CX et NP110_CE135
- 5.4.1.3. Interprétation des mesures IDS(VDS) et IDS(VGS)136
- 5.5. Conclusion143
- 5.6. Bibliographie143
- Chapitre 6. Fiabilité des transistors radiofréquence de puissance aux agressions électromagnétique et thermique 145
- Samh Khemiri et Moncef Kadi
- 6.1. Introduction145
- 6.2. La technologie GaN146
- 6.3. Contrainte électromagnétique rayonnée147
- 6.3.1. Présentation du banc de contrainte148
- 6.3.2. Résultats et analyses149
- 6.4. Contrainte continue RF CW153
- 6.4.1. Présentation du banc de contrainte153
- 6.4.2. Résultats et analyses153
- 6.5. Contrainte thermique155
- 6.5.1. Présentation du banc155
- 6.5.2. Résultats et analyses156
- 6.5.2.1. Etude à la température T = 90°C156
- 6.5.2.2. Etude à la température T = -40°C157
- 6.6. Contraintes simultanées : RF CW + EM et Electrique + EM160
- 6.6.1. Effet de l'application simultanée de contraintes électromagnétique et RF160
- 6.6.2. Effet de l'application simultanée de contraintes électromagnétique et continue DC162
- 6.7. Conclusion164
- 6.8. Bibliographie164
- Chapitre 7. Mesure de la température interne des composants électroniques 167
- Eric Joubert, Olivier Latry, Pascal Dherbecourt, Maxime Fontaine, Christian Gautier, Hubert Polaert et Philippe Eudeline
- 7.1. Introduction167
- 7.2. Dispositif expérimental168
- 7.3. Résultats des mesures170
- 7.3.1. Mesures IR170
- 7.3.2. Mesures électriques173
- 7.3.2.1. Calibration de la diode173
- 7.3.2.2. Mesures173
- 7.3.3. Mesures optiques176
- 7.3.3.1. Principe176
- 7.3.3.2. Résultats préliminaires179
- 7.3.4. Comparaison entre les méthodes de mesures infrarouges et électriques181
- 7.4. Conclusion184
- 7.5. Bibliographie185
- Chapitre 8. Fiabilité prévisionnelle des systèmes électroniques embarqués : référentiel FIDES 187
- Philippe Pougnet, Franck Bayle, Hichame Maanane et Pierre Richard Dahoo
- 8.1. Introduction188
- 8.2. Présentation du guide FIDES189
- 8.2.1. Modélisation globale189
- 8.2.2. Modèle générique189
- 8.2.3. Bases mathématiques190
- 8.2.4. Justification du taux de défaillance/intensité constant191
- 8.2.5. Estimation de Lambdao192
- 8.2.6. Facteurs d'accélération193
- 8.2.7. Profil de vie193
- 8.2.8. Expérimentation au niveau des cartes électroniques195
- 8.2.9. Expérimentation au niveau des équipements197
- 8.2.10. Expérimentation au niveau «famille de composants»198
- 8.2.11. Exemple des transistors de puissance «MOSFET»200
- 8.2.11.1. Choix de la loi de la physique de la défaillance200
- 8.2.11.2. Fiche de traçabilité200
- 8.3. Calcul Fides sur système mécatronique automobile201
- 8.3.1. Objectifs du calcul FIDES202
- 8.3.2. Méthodologie203
- 8.3.3. Profil de vie203
- 8.3.3.1. Saisie des données203
- 8.3.4. Carte SMI207
- 8.3.4.1. Résultats par type de composants207
- 8.3.4.2. Carte FR4208
- 8.3.4.3. Fils connexions entre les cartes SMI et FR4209
- 8.3.5. Taux de défaillance du convertisseur DC/DC209
- 8.3.6. Effet de l'amplitude des cycles thermiques sur la durée de vie209
- 8.3.7. Comparaison avec les résultats du référentiel UTE C 80-810209
- 8.4. Conclusion210
- 8.5. Bibliographie211
- Chapitre 9. Etude du contact dynamique entre solides déformables 213
- Bouchaib Radi et Abdelkhalak El Hami
- 9.1. Introduction213
- 9.2. Préliminaires215
- 9.3. Résultats théoriques216
- 9.4. Méthode numérique proposée221
- 9.4.1. Traitement du contact222
- 9.4.2. Schéma en temps223
- 9.5. Résultats numériques224
- 9.5.1. Principe de fonctionnement du moteur piézoélectrique224
- 9.5.2. Modélisation et résultats numériques226
- 9.6. Conclusion228
- 9.7. Bibliographie229
- Index 231
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Origine de la notice:
- OCoLC ;
- ZWZ
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Disponible - 621.3 SYS
Niveau 3 - Techniques
