Essais & Simulations n°133

dossier
En application
Simulation des chocs
pyrotechniques en laboratoire :
comparatif entre deux moyens
différents
Créé en 2005 et implanté à Saint-Etienne, Adetests a rejoint le groupe Emitech en 2010. Ses moyens permettent
de réaliser des tests mécaniques (vibrations, chocs), climatiques (chaud, froid, humidité, VRT) ou encore
des chutes d’emballages, ceci dans tous les domaines, et tout particulièrement dans la défense et le militaire,
comme l’illustrent ces travaux menés sur la simulation des chocs pyrotechniques.
Les chocs sont des phénomènes physiques de courtes
durées par rapport à la constante de temps d’un
système. Il est nécessaire de connaitre l’impact qu’ils
peuvent avoir sur un équipement. On peut distinguer
plusieurs catégories de chocs : les chocs « classiques » (chocs
terrains, chocs de manutention…) et les chocs dits « pyrotechniques
» (tirs d’armes, départ missile, séparation de coiffe
d’un lanceur spatial…).
Les chocs « pyrotechniques » sont de forme d’onde complexe,
la reproductibilité en laboratoire ne permet pas d’utiliser le
signal temporel comme spécification seule. Une représentation
dans le domaine fréquentiel est utilisée afin de pouvoir
comparer les mesures réelles avec les essais réalisés, ainsi
que deux essais entre eux. Il s’agit du spectre de réponses
aux chocs (SRC), modèle mathématique initialement développé
pour caractériser les séismes (1932). Le laboratoire
Adetests propose de répondre au besoin de simulation de
ces derniers par des moyens d’impact métal-métal : types
pendule ou chute libre guidée.
l’EST est fixé sur la partie recevant l’impulsion et sa vitesse
est donc nulle au moment de celle-ci. En réalité, les équipements
sont la plupart du temps soumis à un choc « pyrotechnique
» avec une vitesse initiale nulle, la simulation par le
biais d’un pendule se rapproche donc plus de la réalité. Les
essais par chute libre guidée sont à utiliser avec précaution
pour les équipements suspendus car les suspensions n’auront
pas les mêmes précontraintes que dans le cas réel et la
filtration du choc ne sera donc pas la même.
Afin de comparer et vérifier la répétabilité des essais, une
étude sur 50 chocs par type de banc dans une configuration
donnée a été réalisée. Les écarts en dB entre la valeur
moyenne et les enveloppes minimum et maximum des
50 SRC sont ensuite calculés.
Une comparaison des moyens d’essais pour
choisir le plus à-même de répondre au besoin
Pour un choc équivalent sur les deux types de banc, la
première différence notable vient de la technique de simulation
utilisée : avec un banc chute libre guidée, l’équipement
sous test (EST) étant fixé sur le plateau qui chute : la
vitesse de l’EST est non nulle au moment de l’impact générant
l’onde de choc. Dans le cas de l’utilisation du pendule,
Comparaison de la répétabilité sur 50 chocs pour les deux types
de banc
ESSAIS & SIMULATIONS • N°133 • mai-juin 2018 I59