Démarche fiabiliste
Principales étapes
Les principales étapes du processus d'analyse de fiabilité sont les suivantes :
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établir un objectif de fiabilité ou un modèle décisionnel ;
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identifier les modes de défaillance les plus importants pour la structure ou les opérations envisagées ;
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formuler un critère de défaillance en termes de fonction d'état limite pour chaque mode de défaillance ;
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identifier les variables et paramètres aléatoires dominants des fonctions d'état limites et spécifier leur distribution probabiliste ;
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calculer la fiabilité vis à vis de la défaillance pour chaque mode de défaillance de la structure ou de l'opération considérée ;
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évaluer si la fiabilité estimée est suffisante et apporter les modifications nécessaires si besoin est.
Les principaux modes de défaillance locaux considérés par exemple pour les ouvrages pétroliers en mer sont : la plastification, le flambement, la rupture physique, la déformation, la vitesse de propagation de fissure, l'usure, la corrosion, l'érosion, l'envahissement d'eau et renversement pour les structures en phase de flottaison lors des opérations marines, ou pour les structures flottantes.
Principales méthodes en fiabilité
On peut distinguer 4 niveaux parmi les méthodes de fiabilité :
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Les méthodes de niveau I utilisent les valeurs spécifiques des variables (résistance et charge par exemple) ; chaque variable aléatoire est représentée par sa valeur moyenne ;
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Les méthodes de niveau II consistent à caractériser les variables aléatoires par leur valeur moyenne et leur variance ;
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Les méthodes de niveau III nécessitent de plus la connaissance de la loi de distribution jointe de toutes les variables aléatoires ; elles permettent d'obtenir un indice de fiabilité et une probabilité de rupture comme mesures de la sécurité ;
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Les méthodes de niveau IV visent à donner un niveau de fiabilité intégrant les paramètres économiques : par exemple, prenant en compte les coûts de la construction, de la maintenance, des réparations, des conséquences d'une rupture, etc..
L'une ou l'autre de ces 4 niveaux de méthode de fiabilité sont considérés suivant l'importance du problème analysé. Par exemple, les méthodes de niveau IV sont à employer pour l'analyse de centrales nucléaires ; les méthodes de niveau I sont à appliquer pour l'étude rapide de la fiabilité de structures simples. L'évaluation de la fiabilité (Reliability Assessment) des plates-formes offshore relève théoriquement du niveau III. Cependant une simplification s'impose, du fait de la difficulté d'établir la distribution jointe des variables. On se contente des distributions marginales avec, éventuellement, des coefficients de corrélation pour modéliser l'interdépendance des variables. On parle alors de Méthode de Niveau II Avancé (Advanced Level II Method).
