Views
1 year ago

Essais & Simulations n°128

  • Text
  • Conception
  • Lyon
  • Simulation
  • Afin
  • Simulations
  • Additive
  • Mesures
  • Essais
  • Fabrication
  • Mesure
Spécial Industrie Lyon : La place des essais dans la production

PUBLI-COMMUNIQUÉ

PUBLI-COMMUNIQUÉ PipingCell : un outil d’analyse avancé du comportement dynamique des installations hydrauliques et pneumatiques Un circuit hydraulique ou pneumatique comporte différents composants tels que les éléments de tuyauterie, des réservoirs, des filtres, des pompes et des compresseurs. Ces installations sont principalement dimensionnées par le débit et la pression (statique) de fonctionnement. Les éléments actifs, tels que les pompes ou les compresseurs, induisent une variation de pression, appelée pression dynamique. Cette pression dynamique se propageant dans les conduits, elle est une source de bruit possible et, plus grave, une source de fatigue des tuyaux et des organes associés. L’existence et les effets de cette pression dynamique sont généralement connus mais la mesure est souvent réalisée en un point unique. Pourtant, la pression dynamique peut varier fortement le long de la conduite. Une analyse multi-capteur permet d’obtenir sa répartition et sa prédiction. Issu d’une collaboration entre le Laboratoire Vibrations Acoustique (LVA) de l’INSA de Lyon et la société Matelys - Research Lab, PipingCell vous permet d’analyser le comportement dynamique Interface de PipingCell des tuyauteries de vos installations hydrauliques et pneumatiques. PipingCell est principalement basé sur une mesure multi-capteurs permettant une analyse avancée du comportement dynamique des conduites. - Les capteurs peuvent être intrusifs ou non-intrusifs. - La méthode est applicable pour une large gamme de tuyauterie (acier, fonte, cuivre, PVC, ...) avec des diamètres allant de 10 mm à plus de 3 m, et pour différents points de fonctionnement (débit, pression). Le couplage entre le fluide (même lourd tel que de l’eau ou de l’huile) et le tuyau est pris en compte. PipingCell permet: - de surveiller l’état du fluide en mesurant la célérité du son dans le fluide. - de recalculer la pression et la contrainte dynamique induite dans le tuyau à des points hors de la zone de mesure. - de mesurer l’impédance du circuit. - la détection précoce de la cavitation. Enfin, la prédiction des pulsations de pression nécessite une caractérisation intrinsèque de la source (pression bloquée et impédance). PipingCell permet de réaliser ce type de caractérisation sur une installation comportant une boucle dédiée. • Montage avec capteurs intrusifs pour la caractérisation des pompes. Capteurs non-intrusifs installés sur une conduite forcée Contact : Fabien Chevillotte Matelys - Research Lab Tél. : +33 (0) 9 72 50 93 16 pipingcell@matelys.com 24 IESSAIS & SIMULATIONS • N°128 • Mars-Avril 2017

MESURES SOLUTIONS Un point sur l’environnement mécanique des systèmes Les capteurs jouent un rôle prépondérant dans les opérations de mesure mécanique. Responsable produits de PM Instrumentation, Jean-Luc Barette revient sur de multiples technologies existantes sur le marché. Les capteurs en S et capteurs bouton se caractérisent par leurs faibles coûts, leur facilité d’utilisation, une très bonne précision. Ces capteurs sont généralement utilisés sur des machines d’essais de force ou des équipements des contrôles, de résistance à la traction, de résistance à la rupture, de mesures d’allongement, des tests d’emboitage, des mesures de frottement. Ils sont beaucoup utilisés pour les essais dans les laboratoires universitaires et centres d’essais des grandes écoles. Compacts, les capteurs boutons peuvent être facilement intégrés dans des systèmes complexes ou des outils destinés au contrôle en production. Une application caractéristique du capteur bouton est le contrôle sur les emboitures ou des sertissages en production. Les capteurs de force galet Interfaceforce sont utilisés pour des mesures allant de 1.5 kN à 9MN (900 tonnes). Une des applications pour ce type de capteur sont des essais sur des pièces nécessitant un contrôle à la tenue en fatigue. Ils sont utilisés dans tous les centres de R&d de l’industrie automobile, aéronautique, sidérurgie ou aérospatiale. Par exemple le système de freinage d’un camion doit être testé pour tenir un nombre de cycle bien supérieur à ce qu’il subirait durant la durée de vie supposé du véhicule. Pour cela des capteurs de force sont positionnés sur des vérins et des simulations de cycle sont conduit jusqu’à rupture. SIMULER DES MILLIONS DE CYCLE DE FORCE Les capteurs galettes de PM Instrumentation sont fabriqués dans l’Arizona par la société InterfaceForce. Ils sont beaucoup utilisés pour les essais de fatigue dans l’aéronautique. Toutes les pièces d’avions, soumises à des forces lors du fonctionnement normal, sont testées en fatigue. Les forces mesurées sont de quelques kilo-Newton à plusieurs méga- Newton. Les capteurs utilisés doivent nécessairement tenir les exigences de tenu en fatigue, c’est-à-dire être capables de résister durant des centaines de millions de cycles de montée et de descente en effort. Par exemple, on peut imaginer qu’un train d’atterrissage ait à subir des millions de cycle de force pour simuler la vie de l’avion ; idem pour une pièce du support moteur ou des ailes. La caractéristique principale de ces capteurs de force réside dans leur capacité à subir et à mesurer des forces très élevées en traction et compression, à l’exemple d’un capteur de 250 tonnes : celui-ci doit être capable de supporter une traction de 250 tonnes puis une compression de 250 tonnes durant, au minimum 100 millions de cycles de force générés par des vérins hydrauliques spécifiques sur lesquels sont montés les capteurs. Autre caractéristique importante : la tenue en vibration durant les cycles, laquelle nécessite une mise au point de capteurs très haute performance capable de résister aux vibrations pour des essais sur plusieurs mois. Lors de ces essais, les capteurs de forces restent conformes aux caractéristiques métrologiques initiales. Ces capteurs sont étalonnés tous les ans pour assurer la meilleure traçabilité de mesures confrontées à des normes aéronautiques particulièrement exigeantes. • ESSAIS & SIMULATIONS • N°128 • Mars-Avril 2017 I25

Essais et Simulations - Découvrez la revue en version digitale

Pour vous abonner, joindre la rédaction, communiquer dans la revue ou simplement avoir plus d'informations sur votre métier, rendez-vous sur notre site internet :

www.essais-simulations.com