Thèse Etude de l'Effet des Vibrations sur le Diagnostic des Câbles Électrique par Réflectométrie H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université Paris-Saclay GS Sciences de l'ingénierie et des systèmes École doctorale : Sciences Mécaniques et Energétiques, Matériaux et Géosciences Laboratoire de recherche : Laboratoire EULER Direction de la thèse : Jean-Luc DION ORCID 0000000201249030 Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-09-27T23:59:59 Les méthodes par réflectométrie ont montré leur pertinence pour la détection, la localisation et la caractérisation de défauts dans les câbles électriques, y compris en environnement alimenté [4]. Elles reposent sur l'injection d'une onde électromagnétique dans les conducteurs et l'analyse des ondes réfléchies dues aux discontinuités d'impédance. Néanmoins, la compréhension de la signature de défauts en réflectométrie, soumis à des vibrations réalistes, reste limitée. La question centrale de cette thèse est la suivante : comment modéliser et exploiter le comportement dynamique d'un défaut de câble sous vibrations pour améliorer le diagnostic par réflectométrie (embarqué et débarqué) et, à terme, prédire l'évolution du défaut ?Plus précisément, il s'agit d'établir un lien formalisé entre un profil vibratoire, l'évolution mécanique et électrique du défaut et la signature électrique mesurée par réflectométrie. Les systèmes câblés sont au coeur des infrastructures critiques modernes (aéronautique, spatial, ferroviaire, nucléaire, automobile, etc.). Leur fiabilité conditionne directement la sécurité et la disponibilité des systèmes qu'ils alimentent, dans des architectures de plus en plus électrifiées. Par exemple, la longueur totale cumulées et la complexité des harnais ne cessent d'augmenter dans la conception des avions modernes : 274 km pour le Boeing 747, 300 km pour l'Airbus A340 et 530 km pour l'Airbus A380 [1].Malgré des conceptions robustes, ces câbles restent vulnérables aux contraintes mécaniques et environnementales, en particulier aux vibrations. En effet, les vibrations peuvent provoquer différents phénomènes, tels que le fretting, l'abrasion, la fissuration de l'isolant ou le desserrage de colliers ou d'attaches [2] [3] [4]. Ces dégradations mécaniques peuvent engendrer des défauts non-francs et intermittents qui, sans causer de rupture immédiate, peuvent dégrader la qualité des signaux, générer arcs électriques, interruptions de courte durée ou perturbations aléatoires. En exploitation, ces défauts se manifestent par des symptômes (alarmes parasites, pertes de communication, pertes de fonctionnalité intempestifs) qui conduisent à immobiliser le système de transport (l'aéronef, le train, ...) pour investigation. Une fois les conditions vibratoires disparues, le défaut devient souvent non reproductible, menant à des cas de « No Fault Found » (NFF). Malgré l'immobilisation du système de transport, la mobilisation des équipes et le remplacement de certains équipements, la cause principale du dysfonctionnement est passée inaperçue et non traité. Ces situations sont coûteuses (Aircraft On Ground (AOG), indisponibilité, maintenance non optimisée) et nuisent à la confiance dans les architectures électrifiées de nouvelle génération [5] [6].Un autre enjeu tient au fait qu'un défaut peut être temporairement masqué par les vibrations, surtout dans les environnements très sollicités. Sous certaines conditions, les vibrations peuvent refermer un contact dégradé ou modifier la pression mécanique au point de rendre le défaut momentanément indétectable. Le harnais semble alors fonctionner normalement, ce qui complique la détection, retarde la prise en charge et augmente le risque qu'un défaut latent évolue ensuite vers une défaillance franche.Dans ce contexte, un diagnostic plus fin des câbles soumis à vibrations, capable de détecter et de caractériser les défauts en temps réel, devient essentiel pour réduire les NFF, et les faux négatifs (la signature de réflectométrie d'un câble défectueux similaire à la signature d'un câble sain). Un diagnostic plus efficace permettra d'optimiser les opérations de maintenance et accompagner la transition vers une maintenance prédictive. Les méthodes par réflectométrie ont montré leur pertinence pour la détection, la localisation et la caractérisation de défauts dans les câbles électriques, y compris en environnement alimenté [4]. Elles reposent sur l'injection d'une onde électromagnétique dans les conducteurs et l'analyse des ondes réfléchies dues aux discontinuités d'impédance. Néanmoins, la compréhension de la signature de défauts en réflectométrie, soumis à des vibrations réalistes, reste limitée. La question centrale de cette thèse est la suivante : comment modéliser et exploiter le comportement dynamique d'un défaut de câble sous vibrations pour améliorer le diagnostic par réflectométrie (embarqué et débarqué) et, à terme, prédire l'évolution du défaut ?Plus précisément, il s'agit d'établir un lien formalisé entre un profil vibratoire, l'évolution mécanique et électrique du défaut et la signature électrique mesurée par réflectométrie.

- Diplôme d'ingénieur ou d'un Master 2 en électronique, mécatronique, mécanique, physique appliquée ou domaine apparenté- Bonnes bases en électromagnétisme / lignes de transmission, en traitement du signal et vibrations mécaniques- Connaissance en vision par ordinateur est un plus- Connaissance en vibrations mécaniques est un plus- Intérêt pour l'expérimentation : instrumentation, mise au point de bancs d'essais, mesures- Bonnes notions en analyse de données - Maîtrise d'un langage de programmation scientifique (Python, Matlab ou équivalent)- Intérêt pour l'intelligence artificielle / apprentissage automatique appliquée au diagnostic- Esprit d'initiative et bonnes compétences en communication écrite et orale