Essais & Simulations n°122

dossier automobile Moyen

dossier automobile Moyen de vibrométrie laser ciens, des ingénieurs et des docteurs), en particulier dans le domaine de la vibro-acoustique. Ainsi, le laboratoire abrite entre autres une chambre semi-anéchoïque, une salle d’analyse de matériaux (tube de kundt, potence Oberst, petite cabine) ou encore une salle d’analyse modale. Il dispose, grâce au partenariat avec le Centre d’essais dynamique (CED), de moyens gérés par la CCI de Flers Argentan comme des bancs multi-axes couplés à une chambre acoustique pour pratiquer de l’analyse Squeak and rattle sans oublier un système de couplage d’antenne acoustique et de vibrométrie laser. « Dans cette chambre dite calme, nous réalisons des essais acoustiques de façon à détecter et étudier les bruits parasites au moyen d’un dispositif adaptable à chaque client, d’un pot vibrant mobile et de microphones, explique Fabrice Fouquer, responsable commercial, durant la visite de ce laboratoire situé juste en face du Certam. Nous avons également développé un banc aéraulique qui génère un flux d’air à vitesse maîtrisée – et pouvant atteindre 85 mètres/ secondes – afin depouvoir caractériser le comportement de matériaux par rapport à un flux d’air .» Par exemple, pour optimiser la sortie d’un turbo ou tout élément amené à subir unflux d’air, certains matériaux peuvent amplifier ou, au contraire, absorber le volume sonore. Aussi, on équipe le banc de microphones etde sources acoustiques pour injecter des profils sonores ou vibratoires supplémentaires. Car l’idée est là :toujours aller plus loin que les constructeurs et les grands équipementiers grâce à des compétences, des moyens etune expertise complémentaire ; « c’est en acoustique, dans le domaine vibratoire mais aussi dans lafiabilité que nous aidons nos clients à trouver le problème et la solution, en particulier dans les moments de crise où l’on fait appel à nous pour résoudre un taux de pannes trop important sur un modèle de voiture ». Une chambre anéchoïque munie d’un banc à rouleau permet d’effectuer des essais avec unbruit de fond ne dépassant pas 13 dB. Ici, on travaille des instrumentations globales en vibro-acoustique, à l’exemple de ce véhicule (voir photos ci-après) habillé de microphones chargés de prendre des mesures au niveau des appuis-tête avant et arrière. Dans ce cas, lasource acoustique émet lebruit et nous mesurons la réponse des pavillons et tout ce que l’on entend une fois à bord du véhicule. Cet essai est complètement défini et normé par le client, à la différence d’autres opérations de test, plus proches du développementetd’un travail de conception, à l’exemple de ce véhicule frigorifique ; « nous effectuons pour ce fabricant de groupes frigorifiques des tests sur mesure, précise Fabrice Fouquer. Monté sur les véhicules, ce type de matériel fait du bruit, en particulier en ville. Nous réalisons ainsi des essais en chambre acoustique etnous élaborons des méthodologies de mesure Tests en chambre anéchoïque pour évaluer le bruit à bord d’un véhicule propres et les plus répétables possible à cette problématique, s’appuyant sur la caractérisation, la hiérarchisation des sources acoustiques et vibratoires, avant de proposer unensemble de solutions et de les valider avec le client ». …etles essais de fiabilité Au niveau fiabilité, leCevaa n’est pas en reste. Le laboratoire est en effet équipé de bancs multi-axes couplés à une chambre climatique et à une chambre acoustique (du fait du partenariat avec le CED), de vibrateurs électrodynamiques et de moyens de vibrométrie laser à balayage 3D. L’objectif est de pouvoir visualiser les modes propres des structures et de recaler les modèles éléments finis, de caractériser le comportement dynamique de structures mécaniques, d’identifier les phénomènes de résonance, souvent sources d’endommagement des structures mécaniques, ou encore d’étudier le confort vibro-acoustique des systèmes sans oublier les essais d’endurance vibratoire et climatique pour la qualification des produits, comme l’explique Fabrice Fouquer ; « on analyse par exemple comment se comporte un système mécatronique aux sollicitations vibratoires ou à d’autres stress, thermiques, électriques afin d’être en capacité de reproduire la panne et d’en comprendre les raisons. Ainsi, nous pouvons répondre aux problèmes de fiabilité que peuvent rencontrer nos clients. Par exemple, une analyse de rupture de fil debonding ou encore une reproduction de casse et un comparatif de différentes solutions technologiques sur d’importants systèmes mécaniques ». Enfin, Cevaa pratique des essais sur des caisses en blanc pour faire de la caractérisation et de l’analyse modales à travers l’identification des différents modes de structure d’un système (résonance, comportement, phénomènes de torsion et de flexion soumis à un niveau vibratoire). Un système de vibrométrie laser permet ainsi de prendre plusieurs milliers de points de mesure afin de mesurer tous les impacts de vibration sur le pavillon dans le but de savoir s’il Essais & Simulations • SEptEmbrE 2015 • pAGE 54

dossier automobile Au niveau de l’expertise, le laboratoire est capable de répondre à une question simple en apparence mais plus compliquée à résoudre :pourquoi ce défaut apparaît-il et quelle est son origine ?Ces défauts et ces défaillances sont les phénomènes de casse et de corrosion qui surviennent, de traces qui génèrent un défaut pouvant provoquer un court-circuit ou un faux contact. La caractérisation de matériaux est aussi l’une des compétences d’A&S ; étudier la morphologie des pièces, leurs compositions physico-chimiques, leur état de surface ou encore la tenue des revêtements. Lesurgentistes du vieillissement est nécessaire de rigidifier la caisse par exemple ou ajouter des matières amortissantes ou aux performances acoustiques plus élevées. Cet outil, capable de mesures très hautes fréquences, est également idéal pour le recalage des modèles par éléments finis des clients industriels du laboratoire. un savoir-fairedans l’analyse et l’ingénierie des matériaux À une vingtaine de kilomètres de Rouen se trouve un autre laboratoire, Analyses & Surfaces (Laboratoire Eric Beucher – A&S) dirigé, tout comme Cevaa, par Tarik Ait-Younes. Il yadeux ans, un bâtiment flambant neuf est sorti de terre pour permettre à l’entreprise crééeilyaune vingtaine d’années de s’adapter aux besoins de ses clients et aux activités qu’ils impliquent, à savoir le vieillissement des matériaux. « Nos activités nécessitent des moyens particuliers à l’exemple La salle Edison est constituée d’enceintes climatiques et de vieillissement des nombreuses enceintes qu’abrite le site pour soumettre les produits à l’ensoleillement, à l’humidité, aux températures à la fois chaudes et froides mais aussi à l’environnement salin ou l’air pulsé », détaille Romain Dupuis, responsable commercial de la société. Créé en 1993, ce centre de ressources technologiques (CRT) a pour mission d’accompagner les entreprises et les laboratoires dans leurs projets de développement, de recherche, d’innovation et d’expertises dans l’ingénierie des matériaux. Pour aller plus loin dans l’offre faite aux clients, Analyses & Surfaces a créé avec le Groupe de physique des matériaux (GPM) un laboratoire commun, le Centre d’étude du vieillissement des matériaux (Cevimat). Travaillant pour l’automobile à hauteur de 15 % de ses activités, A&S est souvent sollicité pour effectuer de l’analyse de rupture et l’apparition de phénomènes defissuration ou de casse dans le but de définir à la fois leurs causes et les conséquences sur la pièce. « Nous sommes en quelque sorte des urgentistes, mais nous sommes organisés pour répondre en quatre à cinq jours maximum pour la résolution d’une étude », rassure Romain Dupuis. Autre problématique des industriels, les phénomènes de corrosion qui, ycompris pour l’appa- Romain Dupuis, responsable commercial d’Analyses &Surfaces, devant un banc spécifique à l’automobile La mécatronique n’est pas en reste Le Cevaa, le GPM (Groupe de physique des matériaux) et le Lofims se sont regroupés début 2014 pour donner naissance à un laboratoire commun :leCentre d’expertise et de contrôle du vieillissement pour la mécatronique (Cecovim). Ce laboratoire à vocation industrielle est destiné aux secteurs de l’aéronautique, du spatial de la sécurité et de la défense. Cecovim propose des prestations de services de R&D sur mesure pour les industriels et notamment les PME. L’objectif est d’augmenter rapidement la compétitivité et les parts de marché des produits technologiques des entreprises et des industriels de la région en les aidant à mieux concevoir les composants et leur intégration et accroître leur fiabilité par une analyse de leur vieillissement en opérationnel. Il s’agit de permettre aux acteurs industriels d’atteindre les niveaux de qualité qui sont indispensables pour assurer le succès des innovations qu’apportent les systèmes électroniques embarqués. Essais & Simulations • SEptEmbrE 2015 • pAGE 55