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Essais & Simulations n°104-105

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Dossier : Essais virtuels

normalisées, comme la

normalisées, comme la technique de Rainflow ou de Markov. Aujourd’hui, il semble plus efficace d’utiliser des démarches de conception à la fatigue dans le domaine fréquentiel, dans la mesure où les chargements déterministe et aléatoire sont très souvent définis dans le domaine spectral, à savoir : excitation sinus balayé pour le cas des essais laboratoire et excitation aléatoire stationnaire, définie par sa DSP (densité spectrale de puissance) pour le cas des essais in-situ. L’intérêt de cette démarche de conception fréquentielle est qu’elle permet d’estimer très simplement le niveau de contrainte spectrale, en s’appuyant sur la base des modes propres de la structure, définie par les techniques EF classiques. Sur la base de ces DSP de contraintes évaluées à chaque nœud, il est alors possible de définir des critères d’endommagement sous forme spectrale, en utilisant les moments spectraux des DSP de contraintes calculées. L’avantage de ces démarches spectrales est également de pouvoir prendre en compte facilement les excitations multiples définies en termes d’auto-spectres et d’inter-spectres, correspondant aux déphasages des excitations considérées. De ce fait, la matrice de DSP des contraintes locales tient compte de ces déphasages et constitue alors le schéma spectral permettant d’évaluer le niveau d’endommagement local de la structure. Ceci se fait par des critères d’endommagement classiques en utilisant toutefois des approches spectrales. Et il ressort que l’approche traditionnelle basée sur la contrainte de Von Mises ou les contraintes principales est bien moins performante que les approches basées sur l’analyse du “plan critique”. Pour aborder le thème de la validation expérimentale de structures élastomères soumises à des vibrations aléatoires, il convient de se rapporter à l’article présenté par Jean-Yves Disson, de la société 01dB-Métravib. Il nous a présenté une méthodologie de validation originale, destinée à fiabiliser la couche d’EPDM adhérisée entre la jante de la poulie AVT et son moyeu, qui est un organe couramment monté sur les vilebrequins de certains moteurs automobiles. Mise en place pour le compte de PSA Peugeot Citroën, l’originalité de cette démarche DR de validation expérimentale réside dans le fait qu’elle repose sur les concepts de “personnalisation des essais” et de “fatigue équivalente”, en utilisant non plus une loi d’endommagement de type S-N (contrainte-nombres de cycles), mais plutôt une loi de type E-N (déformationnombres de cycles). Ceci est essentiellement dû au fait que cette loi E-N est mieux adaptée au comportement non linéaire des élastomères, puisqu’elle permet d’échapper à l’utilisation du module de cisaillement dynamique de l’élastomère qui dépend de nombreux paramètres mal maîtrisés tels que la température, le taux de déformation, la fréquence, etc. Sur la base de ce comportement en fatigue de l’EPDM, acquis à l’aide d’un analyseur mécanique METRAVIB DMA+150 et du calcul d’un SDF cible, associé à l’excitation vibratoire relevée sur moteur, il a été possible de définir un niveau de DSP aléatoire de synthèse sur une durée de 75 heures d’essai, pour une durée réelle de 7 500 heures. Le moyeu de la poulie a alors été excité en rotation avec cette DSP de synthèse “personnalisée” et n’a révélé aucune détérioration de l’élastomère. Des essais complémentaires, menés à PSA, permettront alors de comparer ces méthodes d’excitation aléatoire large bande aux méthodes d’essais sinusoïdales traditionnellement développées par PSA dans le domaine de la validation expérimentale des organes moteurs. La modélisation. Une assemblée attentive. La session Modélisation a également présenté un article concernant le développement d’une spécification d’essai sur excitateur électrodynamique avec pour objectif la qualification des luminaires routiers dont le poteau est percuté par une voiture manœuvrant sur un parking. La méthodologie développée est basée sur la confrontation des approches numérique et expérimentale. La première étape de l’analyse consiste en la modélisation de la structure et de son excitation au moyen de la technique des éléments finis. Le calcul de la réponse dynamique du système “poteau/luminaire” soumis à un impact est répété pour différentes géométries du poteau. La seconde étape considère ensuite chaque réponse obtenue au droit de la fixation du luminaire sur le poteau comme excitation appliquée à la base d’un système de référence à un degré de liberté. La théorie relative à un tel système permet de définir des critères de sévérité tels que le spectre de réponse aux chocs (SRC), qui est le critère le plus approprié dans le cas d’un impact. La sévérité de l’environnement vibratoire du luminaire est alors obtenue en considérant l’enveloppe des différents SRC calculés. Finalement, différentes spécifications d’essai présentant un SRC équivalent sont proposées et l’appareil est testé sur table vibrante. La méthodologie développée est appliquée au cas des luminaires NEMO et DZ (Schréder) ● E SSAIS & S IMULATIONS ● OCTOBRE, NOVEMBRE, DÉCEMBRE 2010 ● PAGE 44

Rapprochement Fusion du GAMAC au sein de l’ASTE Le rapprochement annoncé du GAMAC et de l’ASTE se conclut actuellement par la fusion du GAMAC au sein de l’ASTE. Cette fusion est un événement majeur dans la vie des deux associations dont on rappellera qu’elles sont deux acteurs de la métrologie et des essais qui unissent leurs compétences pour aller de l’étude du comportement des matériaux à celui des équipements dans leurs conditions de service et dans leur environnement de travail. “Une expertise et un savoirfaire accumulés depuis plus de quarante ans. ” Cette intégration du GAMAC à l’ASTE bénéficiera aux ingénieurs et techniciens des laboratoires d’essais comme aux universitaires et aux industriels en leur apportant au sein d’une seule et même entité l’expertise et le savoir-faire accumulés depuis plus de quarante ans, tant en extensométrie que dans le domaine des essais en environnement. L’activité du GAMAC va désormais se dérouler au sein d’une commission de l’ASTE : la commission Extensométrie, qui sera animée par Raymond Buisson, consultant Mesures. Toutes les personnes intéressées pour faire partie de cette commission sont priées de se faire connaître à l’ASTE et de rejoindre le groupe déjà constitué. La commission Extensométrie va continuer de s’intéresser au développement des méthodes d’analyse des contraintes statiques et dynamiques, qu’il s’agisse de méthodes par jauges ou bien de méthodes optiques, et notamment les mesures de champ, voire par tout autre procédé. Cela sur tous types de matériaux et de structures, que ce soit dans le domaine des sciences de l’ingénieur ou du vivant. La commission mène dès maintenant toute une réflexion sur certains aspects de la métrologie et propose dans l’immédiat l’élaboration d’un guide pratique des précautions d’intercâblage des appareils de mesure, a fortiori quand ils sont utilisés en milieu industriel souvent fortement perturbé sur le plan électromagnétique ● DR Fusion GAMAC-ASTE : Y. Berthaud (GAMAC) à gauche et B. Colomiès (ASTE) à droite. ASTE : Association pour le développement des sciences et techniques de l’environnement. GAMAC : Groupement pour l’avancement des méthodes d’analyse des contraintes. Pour de plus amples informations : Secrétariat de l’ASTE : Tél. : 01 42 66 58 29 info@aste.asso.fr www.aste.asso.fr Communiqué Le Conseil d’Administration du 14 septembre 2010 a procédé à l’élection du nouveau bureau, qui se compose comme suit : - président : Daniel Goulet (Thalès Avionics) ; - vice-président : Bernard Colomies (SOPEMEA) ; - secrétaire : Frank Retourné (PCB) ; - trésorier : Olivier Pauly (ACTEQ Ingénierie). Par ailleurs, veuillez noter qu’à partir du 6 décembre 2010, la nouvelle adresse de l’ASTE est : 9-11 rue Benoît Malon – 92150 SURESNES Les numéros de téléphone et de fax demeurent inchangés. E SSAIS & S IMULATIONS ● OCTOBRE, NOVEMBRE, DÉCEMBRE 2010 ● PAGE 45

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