Etude de l’effet des vibrations sur le diagnostic des câbles électrique par réflectométrie // Study of vibration effects on electrical cable diagnosis using reflectometry

Cette thèse porte sur l’étude de l’effet des vibrations sur le diagnostic des câbles électriques par réflectométrie. Les systèmes câblés, présents dans de nombreuses infrastructures critiques telles que l’aéronautique, le ferroviaire, le spatial ou le nucléaire, sont soumis à des contraintes mécaniques et environnementales susceptibles de provoquer des défauts non francs et intermittents. Sous l’effet des vibrations, ces défauts peuvent apparaître, disparaître ou modifier leur signature électrique, ce qui rend leur détection particulièrement complexe.

L’un des enjeux majeurs concerne les situations de type No Fault Found, dans lesquelles un défaut observé en fonctionnement devient non reproductible lorsque les conditions vibratoires disparaissent. Un autre enjeu important est le masquage temporaire de certains défauts par les vibrations, pouvant conduire à des faux négatifs lors du diagnostic et retarder la détection d’une dégradation latente.

L’objectif de la thèse est de mieux comprendre et modéliser le comportement électromécanique des défauts de câbles soumis à des sollicitations vibratoires, afin de relier les profils de vibration, l’évolution mécanique et électrique du défaut, ainsi que les signatures mesurées par réflectométrie. Le travail reposera sur des expérimentations couplant réflectométrie rapide et caméra haute vitesse, ainsi que sur le développement de modèles et d’outils d’analyse. Les données expérimentales et simulées seront ensuite exploitées afin d’améliorer la détection, la caractérisation et la prédiction de l’évolution des défauts, dans une perspective de diagnostic avancé et de maintenance prédictive.
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This thesis focuses on the effect of vibrations on the diagnosis of electrical cables using reflectometry. Cable systems, which are present in many critical infrastructures such as aeronautics, railways, space systems, and nuclear facilities, are exposed to mechanical and environmental stresses that may lead to soft and intermittent faults. Under vibration, these faults may appear, disappear, or modify their electrical signature, making their detection particularly challenging.

One of the main challenges concerns No Fault Found situations, in which a fault observed during operation becomes non-reproducible once the vibration conditions disappear. Another important issue is the temporary masking of certain faults by vibrations, which may lead to false negatives during diagnosis and delay the detection of latent degradation.

The objective of this thesis is to better understand and model the electromechanical behavior of cable faults subjected to vibrational stress, in order to link vibration profiles, the mechanical and electrical evolution of the fault, and the signatures measured by reflectometry. The work will be based on experiments combining fast reflectometry and a high-speed camera, as well as on the development of models and analysis tools. Experimental and simulated data will then be used to improve the detection, characterization, and prediction of fault evolution, with a view to advanced diagnosis and predictive maintenance.
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Pôle fr : Direction de la Recherche Technologique
Pôle en : Technological Research
Département : Département d’Instrumentation Numérique
Service : Service Monitoring, Contrôle et Diagnostic
Laboratoire : Laboratoire Instrumentation Multi TEChniques
Date de début souhaitée : 01-10-2026
Ecole doctorale : Sciences Mécaniques et Energétiques, Matériaux et Géosciences (SMEMaG)
Directeur de thèse : DION Jean-Luc
Organisme : ISAE SUPMECA, Paris SACLAY
Laboratoire : Laboratoire Quartz

Financement public/privé

Pôle fr : Direction de la Recherche Technologique
Pôle en : Technological Research
Département : Département d’Instrumentation Numérique
Service : Service Monitoring, Contrôle et Diagnostic

Diplôme d’ingénieur ou d’un Master 2 en électronique, mécatronique, mécanique, physique appliquée ou domaine apparenté