Essais & Simulations n°108

L’interview Entretien

L’interview Entretien : Pierre Laroche (Onera) ....................2 Actualités Entreprises & Marché Conjoncture : Les incertitudes du marché du test et de la mesure pour 2012 .......................4 Investissement : Trescal élargit ses capacités de mesures de grandes longueurs.........................4 Tests : Lancement d’une campagne de mesures 4G LTE .............................................5 Accord : Partenariat entre Maplesoft et VI-grade dans le domaine de la modélisation ......................5 Produits & Technologies Événement : Sepem Industries : cap sur Avignon ......................6 Essais : Nouvelles machines d’essai d’impact mouton pendule motorisé .....................................8 Aéraulique : Testo 480 : pour des mesures en ventilation, climatisation et confort ambiant...........................8 Simulation : De la simulation pour virtualiser les batteries haute-tension ...................................9 Mesures : Kimo lance de nouveaux enregistreurs autonomes communiquant par onde radio .............9 Nomination : Henri Garcia nommé au poste de directeur commercial France de Microlease ...10 Essais et modélisation Technologie : Intégrer des capteurs d’efforts dans l’assemblage de pièces d’avion ..................11 Panorama : Exemples de solutions technologiques faisant appel aux capteurs..........12 Interview : Les jauges de contrainte toujours essentielles dans les opérations d’essais............14 Dossier Compatibilité éléctromagnétique Préface CEM : Une meilleure maîtrise des champs forts et des techniques prédicatives plus adaptées.........15 Champ fort : L’Art de générer du champ fort : une combinaison de deux chambres réverbérantes .......................16 Modélisation des effets électromagnétiques d’un impact foudre sur un bâtiment et optimisation de sa protection par conducteurs écrans............19 Cages anéchoïdes : Efficient Simulation of Anechoic Chamber ..........23 Méthodes : Mesure de l’impédance de transfert et de l’atténuation d’un câble blindé....26 Applications : Microwave invente le maintien des appareils aéronautiques directement sur site .....28 Pyrométrie : Propriétés thermo-optiques des solides et liquides aux hautes températures...................32 Technologie : Fibres optiques infrarouges pour la détection chimique et biologique ........................36 Avis d'expert : La corrélation d’images : un outil de mécanique expérimentale 1 ère partie : Principes généraux.....38 Outils La vie de l’Aste et du Gamac Événement : En direct des Journées thématiques de l'ASTE....42 Formations ............................................44 Agenda.......................................................47 Répertoire des annonceurs.................................48 Mesures et méthodes de mesures Technologie : Répondre aux besoins croissants en termes de microfluidique liquide .........................30 En pratique : Mesure de l’humidité relative dans les chambres d’essai .................................31 ESSAIS & SIMULATIONS est la revue partenaire exclusive de l’ASTE (Association pour le développement des sciences et techniques de l’environnement). E S S A I S & S I M U L AT I O N S ● O C TO B R E , N OV E M B R E , D É C E M B R E 2 0 1 1 ● PAG E 1

Entretien Pierre Laroche, Adjoint au directeur du département Mesures physiques de l’Onera Ce trimestre, le thème à l’honneur dans le dossier central du magazine Essais & Simulations est la compatibilité électromagnétique (CEM). Pour introduire cette thématique phare, quoi de plus normal que de nous entretenir avec l’un des spécialistes français dans le domaine bien particulier du foudroiement en vol. Car si la CEM évolue doucement, au fil des années, grâce à la recherche aux retours d’expérience, elle est amenée à se développer fortement en raison des nouvelles problématiques liées aux matériaux composites de plus en plus présents dans les structures des avions. Essais & Simulations : Pouvez-vous nous présenter les activités de l’Onera en matière de compatibilité électromagnétique ? Pierre Laroche : Je peux vous en présenter les grandes lignes basées sur la simulation numérique dans les domaines temporels et fréquentiels mais aussi sur la base d’activités expérimentales réalisées en chambre anéchoïde et en chambre réverbérante à brassage de mode. Toutefois, ces activités sont conduites dans une autre équipe au sein du Département électromagnétique et radar (DEMR). Qui sont vos clients et quelles sont leurs problématiques ? Nous traitons de la caractérisation des foudroiements et de leurs effets directs sur un avion en vol. Nous traitons également de la caractérisation des phénomènes orageux dans le but d’appréhender le risque de foudroiement. Nos clients sont les avionneurs (Dassault, Airbus, Eurocopter), les institutionnels comme la Direction générale de l’aviation civile (DGAC), la Direction générale de l’armement (DGA), l’Ademe, l’Europe (...) et les industriels tels que Astrium. Comment l’Onera y répond-il ? Avec quels moyens et quelles technologies ? Nous apportons des réponses en termes d’évaluation de la nature, de l’intensité et de la fréquence d’une agression par la foudre. Nos moyens sont des simulations numériques basées sur des descriptions explicites des phénomènes physiques, accompagnées et validées par des actions expérimentales en laboratoire ou sur le terrain. En d’autres termes, les simulations réalisées sur l’appareil vont décrire tout l’historique du balayage de l’arc ainsi que le déplacement de l’éclair sur l’aile, le fuselage ou le moteur. Nous obtenons ainsi l’historique des zones qui peuvent subir un foudroiement. Dans le domaine de l’aéronautique, l’évaluation de l’agression s’élabore en découpant des zones de l’avion ; ce « zonage » est réalisé de manière à tout mettre en œuvre pour que les agressions ne provoquent pas de dommages majeurs. Plus globalement, à quelles problématiques sont confrontés les industriels ? Les industriels du domaine aéronautique sont confrontés à des démarches normatives très exigeantes qui imposent des contraintes basées sur l’application de l’agression majeure. C’est dans le cadre de cette démarche normative que les capacités des aéronefs à supporter les conséquences d’un foudroiement sont démontrées ou justifiées. Les actions de recherche de l’Onera aident les industriels à optimiser leur démarche normative et, de façon plus amont, leur fournissent des connaissances desti- nées à décrire la réalité de l’agression foudre en vol. L’expérience montre que le foudroiement est inévitable, contrairement au givrage par exemple, pour lequel la meilleure façon de lutter contre ça est tout simplement d’éviter de voler dans des nuages givrants. Comme le foudroiement est inévitable et qu’il est impossible de réaliser des essais physiques en plein vol, l’avion doit être certifié pour être mis en service tout en sachant qu’il pourra subir un foudroiement sans pour autant causer de dommages irréversibles. Pour entreprendre une telle démarche normative, que ce soit à l’avant de l’avion ou sur tout l’appareil, il est nécessaire d’appliquer des séries d’ondes et de niveaux d’agression en fonction du zonage. On applique ensuite un essai en laboratoire ou bien nous démontrons que grâce à tel ou tel design, l’avion pourra supporter le foudroiement. Quel est l’impact des nouveaux matériaux composites sur la manière d’aborder les CEM et la foudre ? Les nouveaux matériaux composites, essentiellement les CFC*, modifient drastiquement le « schéma » électrique d’un avion. Dans le cas d’un avion « tout » composite, la structure ne peut plus assurer le retour de l’énergie électrique dissipée à bord. Contre les effets directs du foudroiement, ces matériaux doivent recevoir une protection spécifique dont les performances doivent être démontrées ; la sensibilité des résultats d’essais au protocole expérimental devient alors un challenge qu’il faut maîtriser. Pour la CEM, une démarche analogue doit être appliquée alliant modélisation numérique et validation expérimentale. Ces protections supplémentaires doivent être adaptées aux différentes zones de l’avion. Concrètement, il s’agit d’une mèche de bronze * Carbon Fibre Composite E S S A I S & S I M U L AT I O N S ● O C TO B R E , N OVEMBRE, D É C E M B R E 2 0 1 1 ● PAG E 2