Essais & Simulations n°121

www.mesures-et-tests.com
Sopemea dévoile
ses activités d’essais
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MESURES ET MÉTHODES DE MESURES
Combattre les incertitudes
de mesure
Page 14
ESSAIS ET MODÉLISATION
L’aéronautique et la simulation :
une longue histoire
Page 32
SPÉCIAL
BOURGET
2015
N° 121 • JUIN 2015 • TRIMESTRIEL • 20 €

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Essais & Simulations • JUIN 2015 • PAGE II

Edito
Prendre les phases d’essais le plus
en amont possible
L’émergence du secteur aéronautique ces vingt dernières années a bouleversé les processus
d’essais. Qu’il s’agisse de l’aviation civile ou militaire, les demandes de plus en
plus fortes de la part de grands donneurs d’ordre ont vu les phases d’essais et de simulations
progressivement migrer vers les sous-traitants. Aujourd’hui, tout va plus vite et plus fort.
Les fortes cadences de l’A350 ou les déboires de l’A400M et de nouvelles phases d’essais font
appel à une myriade d’entreprises aux savoir-faire techniques élevés et aux technologies de
pointe ; d’autant que celles-ci intègrent de plus en plus de moyens d’essais et de contrôle afin
de livrer la pièce idéale, dépourvue de tout défaut.
Les moyens de contrôle en production ont poussé au pied des machines et les ateliers ont
commencé à se doter de salles de métrologie qui n’ont pas à rougir des machines de mesures
tridimensionnelles qu’elles abritent désormais. Il en est de même du côté des essais ; des bancs
de vibration et d’excitation aux cages de Faradet (voire la présence chez certains de souffleries
pour des tests grandeur nature), les sous-traitants n’hésitent plus à s’équiper. Concernant la
simulation, les technologies numériques jouent également un rôle prépondérant et sont de plus
en plus présentes dans la mesure où elles permettent d’accélérer considérablement les temps
d’essais, de les rendre beaucoup plus fiables et de relever des défis nouveaux liés à l’utilisation
de matériaux composites, la réduction du poids et de la consommation.
Enfin, la forte croissance de l’aéronautique donne la part belle à de grands – et historiques –
laboratoires d’essais. Véritable savoir-faire français, les essais dans l’aéronautique et dans le
spatial sont tout naturellement à l’honneur dans ce nouveau numéro d’Essais & Simulations.
Qu’il s’agisse de la simulation numérique et de son rôle croissant dans les essais, ou du rôle
des grands laboratoires d’essais et de CND (à commencer par Sopemea – groupe Apave – qui
nous a exceptionnellement ouvert les portes), le message est clair : pour faire face aux exigences
du secteur de l’aéronautique, il faut prendre les essais et le contrôle le plus en amont
possible, dès la conception et le design de l’appareil.
Olivier Guillon
Essais & Simulations • JUIN 2015 • PAGE 1

PuBli-coMMuniQué
THIOT INGENIERIE
reproduit et simule
des impacts et des chocs
Les ingénieurs de THIOT INGENIERIE reproduisent dans leur
laboratoire des impacts de grêlons sur des avions ou de météorites
sur satellite pour améliorer la sécurité des passagers du transport
aérien et la fiabilité des codes de calcul en dynamique rapide.
Chaque seconde, un avion décolle dans
le monde. Avec plus de 3 milliards de
passagers en 2014, la sûreté aérienne
est plus qu’un enjeu. Malgré les progrès
des radars et les efforts des pilotes pour
éviter les « coups de grain », il arrive
toujours que quelques aéronefs passent
à travers un orage de grêle. Aussi, les
constructeurs aéronautiques se doivent
de tester différentes parties de leurs appareils
aux impacts à l’aide de canons à
gaz comme ceux que l’on peut trouver
dans le laboratoire d’essais de THIOT
INGENIERIE. « Nous prônons une approche
duale, reposant à la fois sur les
essais et les calculs », nous explique
Patrick THIOT, directeur général et fondateur
de l’entreprise spécialisée dans
la physique des chocs. Les essais fortement
instrumentés servent à mesurer le
comportement des matériaux sous choc
et déterminer les propriétés mécaniques
des matériaux utilisés à haute vitesse
de déformation. Ces données peuvent
ensuite être saisies dans les logiciels de
simulation numérique en dynamique rapide
afin d’affiner et fiabiliser les résultats.
Avec la réduction des temps de développement
des nouveaux avions, la
simulation fait maintenant partie intégrante
des programmes d’essais. Si
les progrès réalisés en essais statiques
ces dernières années permettent de
valider certains designs par la simulation,
les codes de calculs en dynamique
rapide ne possèdent pas encore de bibliothèques
matériaux assez complètes
pour s’affranchir d’essais de validation.
« Nous nourrissons les codes de
calculs », raconte Fabien PLASSARD,
ingénieur R&D, spécialiste en simulation
numérique. « La simulation nous
aide aussi à dimensionner les campagnes
d’essais afin d’arriver plus vite
au résultat et de réduire les coûts »,
renchérit-il. Les campagnes d’essais
sont ainsi spécialement dimensionnées
pour enrichir la connaissance des matériaux.
Et avec la montée en puissance
des matériaux composite, le travail n’est
pas près de s’arrêter. Ces matériaux en
constante évolution et aux propriétés
fortement anisotropes nécessitent un
savoir-faire tout particulier qu’a su développer
la PME lotoise au fil des ans.
Et ça marche aussi dans le spatial.
Doté de canons à gaz double étage,
les équipes d’essais de THIOT INGE-
NIERIE sont capables d’accélérer des
projectiles jusqu’à 8 km/s (soit près de
30 000 km/h !!!). Un premier contrat de
recherche financé par le CNES a ainsi
été décroché en 2013 et deux autres en
2014. « L’augmentation du nombres de
débris spatiaux fait peser une menace sur
nos satellites et programmes spatiaux habités
», nous explique Cédric GIROMINI,
Business Development Manager. Pour
ceux qui ont vu le film Gravity, la menace
est réelle ». La campagne d’essais a permis
d’affiner les stratégies de fin de vie
des satellites afin d’éviter la génération de
débris secondaires.
Essais & Simulations • JUIN 2015 • PAGE 2

Sommaire
Actualités
MG-Tech montre virtuellement sa machine
de conditionnement volumineuse sur le CFIA .......4
Optis met la main sur Newscape Technology ........4
Une nouvelle référence pour l’analyse vibratoire
des machines tournantes ......................................6
Publi-communiqué : De nouveaux domaines
d’application pour CADfix 10 .................................6
Publi-communiqué : La solution hexapode :
un simulateur de mouvements à forte dynamique
à six degrés de liberté ...........................................8
Séminaire Nafems sur la simulation
des systèmes.........................................................9
Une continuité assurée
au sein de Nafems France ..................................10
Publi-communiqué : Simutec : de nombreuses
solutions logicielles pour la simulation,
l’optimisation et la prévention des risques ...........12
Publi-communiqué : Be-scan ............................13
Mesures et Méthodes de mesure
Une technologie de rupture pour le dégivrage
d’entrée d’air d’un turbo-moteur ..........................14
Publi-communiqué : AutoclaveMaxitech,
l’ingénierie de la haute pression ..........................20
Publi-communiqué : Le Centre d’Essais
Dynamiques (CED)..............................................21
Dossier
Sopemea, une longue tradition
dans les essais aéronautiques ............................. 46
Essais de vibrations au sol
des Falcon 8X et 5X ............................................. 47
Les essais aéronautiques chez Sopemea
et leurs moyens d’essais associés ....................... 52
Accompagnement à la certification
de produits aéronautiques .................................... 55
Le CND, partie intégrante des essais
dans l’aéronautique .............................................. 57
La maintenance programmée :
composante essentielle de la sécurité .................. 58
Intespace lance sa nouvelle version
de DynaWorks .....................................................40
Simulation de la température au sommet
d’un réservoir de satellite au cours
de sa pressurisation sur le pas de tir ...................41
Faire face aux nouveaux enjeux
de l’aéronautique par la simulation ......................44
Vie de l’ASTE
Conseil d’administration ......................................61
GAM-PME ...........................................................61
Essais et Modélisations
Dossier Forum Teratec
Le Forum Teratec fête ses 10 ans !.....................22
ESI soutient Teratec depuis dix ans ....................24
La CFD s’invite aux 24 heures du Mans..............26
Outils
Programme des formations .................................62
Répertoires des annonceurs ...............................64
Spécial Bourget 2015
Boeing améliore la protection contre la foudre
grâce à la simulation............................................32
La simulation, un accélérateur d’essais...............36
Entretien avec Olivier Tabaste,
de MSC Software ................................................39
Essais & Simulations est la revue partenaire exclusive
de l’ASTE (Association pour le développement
des sciences et techniques de l’environnement).
Essais & Simulations • JUIN 2015 • PAGE 3

ActuAlités
EntrEprisE Et Marché
Big Data : premier bilan
pour le MOOC « Les talents
de la programmation »
Le groupe Avisia, en collaboration
avec SAS Academic et l’équipe pédagogique
de l’École internationale des
sciences du traitement de l’information
(l’EISTI) ont donné naissance en décembre
dernier à la première communauté
d’utilisateurs de SAS In-Memory
Statistics via un programme communautaire
d’auto-formation unique intitulé
les talents de la programmation.
Cette première saison du programme
s’est achevée fi n février sur un bilan
positif et l’objectif de réduire le décalage
entre la vision du Big Data par
les analystes/programmeurs et leur
quotidien. C’est dans cette optique
que le département académique de
SAS France, Avisia et l’EISTI ont voulu
créer les conditions d’une première appropriation
des Big Data, pour que ce
sujet devienne une réalité accessible
au plus grand nombre. Le programme
« Les Talents de la programmation »
repose sur trois axes : l’auto-apprentissage,
la pratique et la gratuité.
Des journées techniques sur
le CND organisées par le Cetim
Le Cetim organise une série de journées
techniques dédiées aux contrôles
non destructifs dans le cadre du programme
Capme’UP. Celles-ci auront
lieu les 20 mai, 24 juin et 22 juillet au
Cetim à Senlis, et les 7 mai, 2 juin et
2 juillet au Cetim à Nantes. Objectif :
faire découvrir de nouvelles techniques
qui ont fait leurs preuves et se révèlent
très compétitives pour l’entreprise.
Porté par les instituts Carnot Cetim,
CEA List et Ifpen Transport Énergie,
le programme Capme’Up met, notamment,
trois plateformes technologiques
au service des entreprises : CND innovants,
robotique interactive, intégration
système (www.capmeup.fr).
Digimat VA sacrée « Innovation
de l’année »
La plateforme Digimat-VA (« Virtual Allowables
») d’e-Xstream engineering
(MSC Software) a été consacrée « innovation
majeure dans le domaine de
la fabrication à base de matériaux composites
» par le principal groupe industriel
mondial de matériaux composites.
Réalité virtuelle
MG-Tech montre
virtuellement sa machine
de conditionnement
volumineuse sur le CFIA
À l’occasion du dernier salon CFIA (spécialisé dans l’agroalimentaire),
MG-Tech, concepteur et fabricant français de lignes
complètes de conditionnement, a présenté (sous les conseils de
l’agence Myoken) une machine trop volumineuse (12 m x 5) grâce
à la réalité virtuelle.
Plongés au cœur d’un bâtiment industriel
aux allures bien réelles, les
visiteurs du salon se sont retrouvés
devant la machine grandeur nature.
L’apport de la réalité augmentée dans
cet environnement virtuel permet de se
déplacer, se baisser, visualiser l’équipement
de l’intérieur, le faire fonctionner
ou encore d’aller directement dans
les parties qui intéressent le visiteur.
Les deux casques avec lentilles oculaires,
dans lesquels sont introduits les
smartphones avec l’application, ont
tourné sans arrêt. « Jusqu’à présent
notre équipe de six commerciaux était
contrainte pour montrer nos produits,
explique Philippe Robart, directeur
commercial du groupe MG-Tech. Elle
disposait de vidéos, de plans 3D et,
dans le meilleur des cas, elle réussissait
à inviter nos clients quand une machine
équivalente était déjà en production.
En étant projeté dans la réalité, la
relation avec le client change, il avance
plus vite dans sa réfl exion. »
Fort de cette première expérience,
MG-Tech envisage déjà d’aller au bout
de la démarche en virtualisant l’ensemble
de son catalogue machines.
L’industriel disposerait alors de son
usine virtuelle dans laquelle le client
pourrait se déplacer et choisir de regarder
de plus près ce qui l’intéresse…
Acquisition
Optis met la main
sur Newscape Technology
Implantée à Lannion, Newscape est
reconnue pour son logiciel YesCitiz, la
première application mobile communautaire
de plans de villes en 3D. Alors
que ces applications 3D photo-texturées
mobiles initiales étaient destinées
au grand public, Newscape a ensuite
développé des solutions B2B pour le
marché de la CAO 3D mobile, dont
NST3DCAD. Cette technologie permet
l’optimisation du maillage pour manipuler
des modèles lourds et complexes
sur des mobiles ou tablettes.
En permettant aux modèles 3D de
quitter facilement le département d’ingénierie
et d’être utilisés en Réalité
Virtuelle, cette technologie ouvre de
nouvelles perspectives : les modèles
3D sortent du studio de design et sont
utilisés comme de véritables outils de
communication dans toute l’entreprise.
Essais & Simulations • JUIN 2015 • PAGE 4

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ActuAlités
EntrEprisE Et Marché
Nouveau capteur de pression
différentielle liquide/liquide
industriel Omega
Omega a mis au point de nouveaux
capteurs de pression différentielle industriels
de série PX509HL. Résistants
aux chocs et aux vibrations, ces capteurs
sont conçus pour une longue
durée de vie dans des zones industrielles
exigeantes (leurs boîtiers robustes
résistent à des pressions jusqu’à
10 000 psi). La plage de surcharge compensée
minimise les erreurs induites
par des pressions de grandes lignes.
Deux nouveaux scanners laser
pour la mesure des fentes
Micro-Epsilon a lancé deux nouveaux
systèmes capteur – gapCONTROL
2611 et 2911 – qui rendent la détection
sans-contact des fentes plus simple et
plus précise : la matrice à haut débit de
la série gapCONTROL permet de mesurer
des fentes encore plus petites.
Détection
Une nouvelle référence
pour l’analyse vibratoire
des machines tournantes
OneProd a lancé ce printemps Falcon,
un nouvel appareil portable destiné à
la collecte et à l’analyse des signaux
vibratoires des machines tournantes.
Avec son nouveau module d’analyse
de montée et descente en vitesse,
Falcon offre la possibilité de mesurer
simultanément deux paliers dans
deux directions, en plus de la vitesse
de rotation. Pour optimiser la productivité,
le démarrage et l’arrêt de la mesure
sont automatisés. Falcon rend
également possible la mesure même
si l’information de vitesse n’est pas
disponible.
Une évolution des vitesses critiques (ou
résonnances) rencontrées par les machines
lors des phases de démarrage
et d’arrêt est un signe avant-coureur
de pannes. Grâce à l’affi chage breveté
OneProd Bode-Ellipse, celles-ci sont
caractérisées simplement et sans aucune
incertitude.
Falcon est le premier analyseur portable
avec appareil photo embarqué : les rapports
sont illustrés facilement avec les
photos prises durant les mesures.
publi-communiqué
De nouveaux domaines
d’application pour CADfix 10
ITI TranscenData annonce la sortie de CADfi x 10, la dernière version
du logiciel de conversion, de réparation et de simplifi cation de modèle
CAO. CADfi x traite les problèmes d’échange et de réutilisation de
données en réparant et en adaptant les modèles CAO pour une réutilisation
dans différentes applications d’ingénierie – automatisant effi -
cacement le travail de préparation.
En plus de renforcer sa gamme d’outils
existants (nouvelles interfaces, outils
de simplifi cation…), CADfi x étend son
domaine d’application vers la fabrication
additive (AM) et l’impression 3D
grâce à de nouvelles fonctionnalités :
organisation des pièces en fonction du
type de machine d’impression 3D, tranchage
(slicer) très précis des modèles
CAO pour l’exportation, visualisation et
analyse pour déterminer les problèmes
de fabrication potentiels, comparaison
entre un nuage de point issu d’un
scanner 3D et le modèle CAO.
« En travaillant étroitement avec nos
clients, nous avons pu identifier clairement
les domaines où notre technologie
pouvait avoir un intérêt significatif
dans le contexte de la fabrication additive
et l’impression 3D. CADfix 10 est la
première version incluant ces fonctionnalités
et nous continuons à développer
les prochaines innovations dans ce
domaine », a déclaré Andy Chin, Responsable
développement de CADfix.
Un autre sujet brûlant est le rétro-ingénierie.
De nouveaux outils permettent
d’importer un modèle facetté tel que
STL, de le diviser automatiquement
en régions régulières pour la conversion
en surface géométrique CAO, puis
d’exporter la CAO à des fins de conception
et d’analyse. Une autre fonctionnalité
permet d’importer un maillage déformé,
le faire correspondre à la géométrie
Retro-ingénérie : Déformation d’un modèle
CAO à partir d’un maillage
CAO d’origine, puis transformer le modèle
CAO pour épouser le maillage.
« Nous sommes ravis de travailler en
étroite collaboration avec nos clients,
a ajouté Andy Chinn. Nous sommes
à leur écoute pour discuter comment
nous pouvons aider à résoudre leurs
problèmes d’interopérabilité ».
CAD Interop a acquis une expérience
de plus de 20 ans dans
les échanges de données CAO
en participant à d’importants
projets de clients européens
confrontés à des problématiques
d’interopérabilité CAO.
CAD Interop est le distributeur
d’ITI TranscenData.
Essais & Simulations • JUIN 2015 • PAGE 6

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Essais & Simulations • JUIN 2015 • PAGE 7

ActuAlités
EntrEprisE Et Marché
publi-communiqué
La solution hexapode : un simulateur de
mouvements à forte dynamique à six degrés de liberté
Depuis près de 15 ans, SYMETRIE est
une société innovante qui réalise des
hexapodes de simulation de mouvement
ou de positionnement de haute précision
adaptés aux besoins spécifiques
des industriels et des laboratoires de
recherche dans des domaines comme
le naval, l’optique, la défense, le spatial,
l’automobile, l’énergie ou le médical.
Un hexapode est un système mécanique
constitué d’un plateau fixe et d’un plateau
mobile reliés par 6 actionneurs électromécaniques
identiques au moyen d’articulations
de types rotule et cardan. Cet
équipement permet de mettre en mouvement
un objet dans l’espace suivant les
six degrés de libertés (trois translations,
trois rotations). La structure parallèle de
l’hexapode a plusieurs atouts par rapport
à une structure en série : faible masse,
grande rigidité, capacité de charge importante,
configuration du centre de rotation
du mouvement par le logiciel.
Les hexapodes dynamiques de SYME-
TRIE sont capables de mettre en mouvement
des charges allant de quelques kilogrammes
à plus de 10 tonnes avec une
vitesse de 1 m/s et une accélération de 1 g.
Hexapode SYMETRIE utilisé
par TOTAL à l’Université Heriot-Watt
en Écosse pour simuler la houle
et tester une colonne de distillation offshore
Ces systèmes ont été conçus pour simuler
en laboratoire les mouvements
d’un bateau, d’un avion ou d’un véhicule
terrestre afin de tester des équipements
(gyroscopes, hélices de bateaux, antennes
SATCOM, centrales inertielles…)
qui devront ensuite fonctionner dans ces
environnements. Ces simulateurs dynamiques
sont utilisés lors des étapes
fondamentales de mise au point et de
qualification des produits.
Le pilotage de l’hexapode s’effectue
intuitivement grâce à une interface graphique
ergonomique permettant un management
optimum des essais, et ainsi
permet à l’opérateur un gain de temps
dans l’apprentissage et la mise en
œuvre du système.
Grâce au logiciel et au contrôleur haute
performance développés par SYME-
TRIE, l’hexapode reproduit fidèlement les
mouvements issus de fichiers existants
ou créés avec le module de génération
de trajectoires. La configuration du centre
de rotation des mouvements est l’une des
flexibilités apportées par le logiciel.
L’un des derniers développements du
département R&D est une option temps
réel offrant la possibilité de contrôler
une trajectoire de façon externe afin de
suivre les commandes données par un
logiciel tiers ou par un capteur, tout en
garantissant la sécurité de la machine et
de son chargement.
Parmi les différents avantages apportés,
l’hexapode permet d’effectuer des
Hexapode SYMETRIE à l’IFREMER pour tester des maquettes de bateaux
tests fidèles et reproductibles ; l’utilisateur
pouvant choisir dans le logiciel les
fichiers correspondant par exemple à un
état de mer. L’utilisation de l’hexapode
évite aussi de consommer de coûteuses
heures d’avion, de bateau ou de tout
autre type de véhicule.
L’expertise de SYMETRIE apporte un
choix optimum entre performances mécaniques,
encombrement et prix. De la
conception mécanique, électronique
et logicielle à l’installation et à la maintenance
en passant par les différentes
phases de contrôle qualité et recette,
notre équipe est à l’écoute des attentes
des clients pour la mise au point de systèmes
conçus au plus proche de leurs
besoins. Les hexapodes de SYMETRIE
peuvent être adaptés à l’environnement
du client : ils sont déclinables en versions
intérieur, extérieur, atmosphère
marine ou dépressurisée.
Après avoir équipé une grande partie
des bassins d’essais maritimes, de nombreux
industriels dans les domaines optique
et optronique ainsi que des universités
en Europe, SYMETRIE installe des
simulateurs en Australie, au Canada,
aux États-Unis, à Singapour et bientôt
dans d’autres pays grâce à l’établissement
de nouveaux partenaires commerciaux
à l’international.
>> Contact :
Anne Duget
Tél. : +33 (0)4 66 28 87 20
Email : anne.duget@symetrie.fr
Essais & Simulations • JUIN 2015 • PAGE 8

ActuAlités
EntrEprisE Et Marché
Événement
Séminaire Nafems sur la simulation
des systèmes
Présidé par Éric Landel, expert Leader en modélisation et simulation numérique (groupe Renault), le prochain
séminaire Nafems se déroulera au Novotel de Noisy-le-Grand (93) le 3 juin prochain. En voici le programme.
Matinée
La matinée sera consacrée à la vision
des industriels des secteurs concernés.
Éric Landel ouvrira le programme par une
présentation illustrant comment la modélisation
et la simulation des systèmes
apportent des réponses aux challenges
des industriels dans la problématique du
développement des produits complexes.
Christian Benac, expert leader dans le
département « Modelization & Simulation
for Aircraft Architecture & Integration
d’Airbus Group Toulouse, présentera la
stratégie de déploiement des technologies
MBSE (Model-based System Engineering)
dans le cadre du projet A350
AWB, les résultats obtenus et les axes
d’amélioration envisagés.
Le Pr. Étienne BALMES des Arts & Métiers
PARISTECH et dirigeant de SD
Tools traiteront de la réduction des modèles
dans les processus de conception
avec des exemples de cas réels dans
les secteurs de l’automobile, du ferroviaire
et de l’aéronautique.
Pascal Menegazzi, expert en simulation
numérique chez Valeo, traitera de la simulation
multi physique appliquée aux
systèmes mécatroniques : utilisation
de la simulation des systèmes dans le
processus de développement d’un compresseur
électrique de suralimentation
Alain Roussel de C-S, représentant de
l’Association française des ingénieurs
systèmes (AFIS-INCOSE), présentera la
nouvelle vision stratégique de l’AFIS pour
l’ingénierie des systèmes complexes
Enfin, Antoine Michon, expert en simulation
numérique du Cetim, parlera de
l’amélioration des performances énergétiques
des produits par la conception
orientée simulation.
Après-midi
Les présentations de l’après-midi seront
plutôt consacrées à l’état de l’art technologique,
aux projets de recherche avancée
et aux méthodologies de mise en
œuvre.
Le Pr. Francisco Chinesta de l’École
Centrale de Nantes, responsable de la
chaire M&S du groupe ESI et membre du
Comité de pilotage de Nafems France,
présentera une communication sur le
thème : « Abaques numériques pour la
simulation temps réel de systèmes ».
David Gagne, Business Development
Director chez Siemens PLM STS (Simulation
& test Solutions) évoquera les
domaines d’applications et l’état de l’art
technologique dont la connectivité entre
éléments, les solveurs, approches causales
et a-causales, la co-simulation, les
langages, FMI, etc.
Laurent Gasser, ingénieur de recherche
senior à l’IRT SystemX, fera un exposé
sur l’organisation des acteurs de la
conception autour de modèles de simulation
complexe 0D couplés à des
modèles 2D dans un contexte pluridisciplinaire
collaboratif avec étude de cas
aérothermique.
Jacques Duysens, System Business Development
Director EMEA, fera le point
technologique sur les plateformes de
modélisation des systèmes et comment
réduire les modèles détaillés issus de la
simulation mécanique ou CFD 3D et les
intégrer dans les modèles systèmes.
Enfin, Pierre Delmas, président de
4D-Virtualiz, spécialiste du prototypage
et de la simulation d’applications innovantes
dans le domaine de la robotique
et des systèmes intelligents, parlera des
problématiques de développement d’applications
temps réels pour les équipements
multi capteurs.
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Essais & Simulations • JUIN 2015 • PAGE 9

Actualités
Entreprise et Marché
Entretien
Une continuité assurée au sein de Nafems France
Fin 2014, peu de temps avant son départ en retraite, François Costes a décidé de passer la main à Didier
Large, co-fondateur de la société DFL Consulting, à la tête de Nafems France en tant que représentant
exclusif des opérations de l’organisation. Au programme, pas de révolution ni de grand changement, comme
Didier Large le rappelle. Le principal défi à court terme est surtout d’assurer la continuité des actions que
Nafems mène dans l’intérêt des quelque cent-trente membres français depuis plusieurs années.
Essais & Simulations
Quel est votre parcours ?
Didier Large
Après avoir longtemps travaillé dans
l’informatique technique, en particulier
chez HP à la direction marketing CFAO,
CAE et PLM puis au niveau des relations
avec les partenaires européens
du secteur de la simulation numérique
(MCAE), j’ai décidé de quitter le groupe
en 2004 pour créer une entreprise
– DFL Consulting – avec mon frère
François. À travers cette société, nous
réalisons des veilles technologiques,
des études de marché dans les secteurs
du PLM et de la simulation numérique
ainsi que des événements et la
recherche de projets. Nous participons
également à des événements majeurs
du PLM, menons des études marché
(PCS avec le pôle System@tic) et faisons
de l’assistance aux entreprises ou
organismes souhaitant répondre à des
appels à projets (TIC PME 2010). Enfin,
nous faisons du management de projets
: assistance à la mise en œuvre et
déploiement des solutions Knowllence
et TDC. Au sein de DFL Consulting, je
continue de faire du marketing, du développement
et l’événementiel dans le
monde du calcul et du PLM. Ancien directeur
commercial et marketing chez
Fluent puis chez SRDC, mon frère est
quant à lui expert TDC software dans
le domaine de l’analyse fonctionnelle et
l’analyse des risques.
Sur quoi allez-vous travailler au sein
de Nafems ?
Quand François Costes m’a proposé
de prendre le relais, il était évident
pour moi que ma tâche serait de poursuivre
l’excellent travail qu’il a réalisé
depuis plusieurs années. En décembre
dernier, nous avons réuni le comité de
pilotage avec l’idée, dans un premier
temps, de garder le même cadre de
travail avec l’organisation des formations.
Pas moins de six sessions
assurées par des experts et des professeurs
seront programmées chaque
année et réparties en trois niveaux différents.
De plus, une formation traitant
de l’expérimentation et de la validation
des données sera destinée aux chefs
de projets et aux managers ; celle-ci
durera deux jours et portera sur la gestion
de la stratégie et la corrélation des
essais sur le cycle de vie du produit.
Par ailleurs, nous allons préparer deux
séminaires cette année. Ces événements
sont techniquement très pointus
; ils abordent les méthodologies et
les techniques avancées ainsi que les
problématiques majeures auxquelles
sont confrontés les grands comptes
mais également leurs sous-traitants.
Le premier séminaire se tiendra le
3 juin prochain à Paris et traitera de
la modélisation et de la simulation des
systèmes complexes.
Quel sera votre plus grand défi à relever
?
Nafems Corporate publie bon nombre
d’ouvrages ou d’études et mène des
programmes importants d’e-learning
et webinar dans le monde entier, souvent
– voire exclusivement – en langue
anglaise. Nous menons donc des réflexions
sur le moyen de rendre plus
accessibles ces publications et ces formations
en ligne aux francophones de
façon à les convaincre d’utiliser davantage
ces précieux outils. Mon challenge
sera de répondre à cette attente. Pour
cela, je compte beaucoup sur le projet
de supercalculateur à travers lequel j’ai
la volonté de faire monter et d’intégrer
un maximum de PME et d’ETI, mais
aussi de mettre en œuvre les moyens
d’adapter et de traduire ces formations
et ces contenus en trouvant, notamment,
des animateurs efficaces. L’enjeu,
pour nous, est de faire que Nafems
reste une association qui cible les technologies
avancées et la « simulation
haute performance ».
De plus, parmi les trente-quatre programmes
de la Nouvelle France industrielle,
celui qui porte sur le « supercalculateur
français » nous intéresse
particulièrement avec ses volets « diffusion
» et « formation » ainsi que sur
sa focalisation sur les PMI. Nafems
France se positionne donc comme
partenaire de Teratec qui coordonne
ce projet avec pour mission de faire
participer plusieurs dizaines d’entreprises
industrielles PMI et ETI au projet
en recensant leurs besoins et attentes
dans le domaine de la simulation haute
performance. Nafems mettra à disposition
de Teratec son outil, le PSE
(Professional Simulation Engineer)
Competency Tracker, questionnaire
en ligne développé dans le cadre d’un
projet européen, permettant d’évaluer
le niveau de compétence individuelle
et les axes d’amélioration. Le processus
est sanctionné par l’obtention d’un
certificat par Nafems. En France, l’évaluation
est effectuée par les experts de
l’association AF Micado. Nafems fera
bénéficier également le projet de sa
grande expérience dans le dévelop-
Essais & Simulations • JUIN 2015 • PAGE 10

LABORATOIRE D’ESSAIS MECANIQUES
VIBRATOIRES ET CLIMATIQUES
Tests d’endurance au vibrations
(aléatoire, sinus, chocs, sinus sur bruit...)
Recherche de fréquences de résonance
Essais climatiques
(températures, chocs thermiques)
Essais combinés
Réalisation des supports et pièces de
liaison par CAO et calculs élements finis
R&D
Contrôle qualité
Automobile
Ferroviaire
Aérospatial
Télécommunication
Montée de Malissol
38200 VIENNE - France
Tel: +33(0)4 74 16 19 90
Fax: +33(0)4 74 16 19 99
www.dbvib.com

ActuAlités
EntrEprisE Et Marché
pement et la mise en œuvre de formations
en ligne (e-learning, webinars).
Quelle vision portez-vous sur le
marché de la simulation ?
SI le marché continue de se structurer,
l’offre reste encore très fragmentée.
Il explose en termes de
domaines d’applications mais on en
revient toujours à l’essentiel : les
techniques, les mathématiques et le
calcul demeurent compliqués pour
les non-spécialistes. On bute toujours
rapidement sur des problèmes ardus.
Sur ce point, il n’y a donc pas de
grands changements : si les éditeurs
de logiciels de simulation et d’optimisation
développent des technologies
de plus en plus accessibles à tous et
bien intégrées dans les logiciels de
conception moderne, cela vaut pour
les calculs relativement simples et répétitifs.
Mais dès lors que l’on aborde
des matériaux nouveaux et exotiques
ou des géométries complexes, il est
essentiel pour un utilisateur de faire
appel à un spécialiste métier et de
plus en plus fréquemment à des compétences
pluridisciplinaires.
Il ne faut toutefois pas oublier les progrès
importants réalisés pour adapter
les logiciels à l’impressionnante montée
en puissance des calculateurs
bientôt exaflopiques et traiter des problèmes
extrêmement complexes dans
des temps de restitution de l’ordre de
la journée (contre des semaines il y a
seulement quelques années). Reste
que le développement de la simulation
haute performance passe par la
confiance que les dirigeants – en particulier
ceux des PME – auront dans
leur propre compétence à maîtriser les
techniques avancées. C’est donc avant
tout un problème de culture, de formation
et d’organisation. Nafems a donc
un rôle important à jouer pour que nos
entreprises montent en puissance avec
l’aide également des donneurs d’ordres
des grandes filières industrielles.
Propos recueillis par Olivier Guillon
>> Quelques mots sur Nafems
Sensibiliser, promouvoir et stimuler la simulation numérique
Nafems est une organisation mondiale neutre, indépendante et sans finalité commerciale ayant pour vocation d’apporter aux industriels
une aide pragmatique dans la définition et la mise en œuvre efficace des technologies de simulation numérique. Les activités
de l’organisation couvrent l’ensemble des technologies de simulation, de l’analyse éléments finis à la mécanique des fluides et à
l’optimisation. Au fur et à mesure de l’évolution des domaines d’analyse et des technologies, Nafems s’investit pour sensibiliser,
éduquer et stimuler leur diffusion.
Les formations, publications, séminaires et événements sont réputés pour leur qualité et leur professionnalisme et jouissent
d’une autorité reconnue au sein des communautés scientifiques et industrielles nationales et mondiales. Nafems offre à chaque
ingénieur, chercheur et spécialiste de l’analyse numérique, une opportunité de développement professionnel continu. Le réseau
de membres Nafems compte aujourd’hui plusieurs dizaines de milliers d’ingénieurs et couvre plus de cinquante pays.
publi-communiqué
De nombreuses solutions logicielles pour la simulation,
l’optimisation et la prévention des risques
SIMUTEC technologies offre un ensemble d’outils logiciels pour la simulation dynamique
de procédés continus, pour l’optimisation et la prévention des risques industriels. SIMUTEC
annonce le lancement de sa nouvelle plateforme de simulation collaborative DYSIM II basée
fondamentalement sur une architecture SOA, auto-adaptative, pouvant intégrer des modules
de calcul scalaire GPU et pouvant être accessible en mode ASP « Application Services Provider ».
La valeur ajoutée de DYSIM II est liée
à sa capacité d’intégrer plusieurs applications/modèles
de simulation pour
s’exécuter en temps réel et en se
partageant les mêmes données et en
s’échangeant les variables autorisées.
Avec son moteur/algorithme de mastering
et de contrôle des requettes de
tous les modèles unitaires de simulation
en activité, DYSIM II permet de simuler
les phases de démarrage et de montée
en puissance de tous les flux de chaque
unité d’une usine en pétrochimie.
DYSIM II est conçu pour pouvoir intégrer
et exécuter les modèles de simulation
unitaire d’une usine pétrochimique
simultanément, en mode interconnecté
et en temps réel. Cela permet de faire
une évaluation des risques et de planifi
er les phases de maintenances des
sites industriels avec une meilleure
maîtrise des risques.
La capacité de DYSIM II à exécuter
des programmes en HPC est en cours
d’évaluation sur des modèles de simulation
unitaire. Le calcul haute performance
HPC sur la plateforme DYSIM
II en mode inter-process et en temps
réel fait partie des évolutions futures
de notre plateforme.
Essais & Simulations • JUIN 2015 • PAGE 12

Actualités
Entreprise et Marché
publi-communiqué
SCANNING 3D
LE SCANNING 3D DANS VOTRE CHAINE NUMERIQUE
MODELISATION
INSPECTION
ANALYSE
PROTOTYPE
Be-scan est une société spécialisée dans la numérisation et l’inspection de pièces physiques grâce à des systèmes de mesure
optique 3D (lumière structurée), de photogrammétrie ou de tomographie. Intervenant tant dans nos bureaux que sur site
client, nous couvrons d’autres domaines d’intervention comme la modélisation 2D et 3D ainsi que la fabrication de prototypes
par des procédés traditionnels (CNC, maquettage) ou d’impression 3D.
Plus d’informations sur notre site www.be-scan.fr
Résultat d’un scan
3D d’un véhicule
avec utilisation de
la photogrammétrie et
du scanner optique.
Création d’un fichier
numérique 3D en
CAO par reverse
engineering.
PHOTOGRAMMÉTRIE : Ce moyen de mesure portable permet de mesurer rapidement et précisément des coordonnées 3D de points. Couplé avec les
scanners 3D, il permet d’obtenir une grande précision pour le scan de grand volume.
Maillage obtenu par scanning 3D
SCANNER OPTIQUE 3D : ce système permet la numérisation 3D en haute résolution. Mesures 3D, numérisations et inspection 3D sont les applications
principales de cette technologie.
Essais & Simulations • JUIN 2015 • PAGE 13

Mesures et Methodes de Mesure
Innovation
Une technologie de rupture pour le dégivrage
d’entrée d’air d’un turbo-moteur
Dans le domaine aéronautique, le givrage est une difficulté majeure. Pour cette raison, la fonction
dégivrage de tous les aéronefs (en particulier des entrées d’air moteur) est d’une importance capitale
pour la sécurité des vols. Notablement différente des dispositifs existants, une technologie innovante,
basée sur le chauffage par micro-ondes des parties exposées au givre, est actuellement étudiée dans le
cadre d’un programme de recherche DGA. À partir de simulations numériques et d’essais partiels ayant
nécessité de nombreux échanges et recalages, un démonstrateur a été réalisé. Il sera testé en juin sur
un générateur dynamique de givre. Sont présentées ci-après les différentes étapes de sa réalisation.
Le contexte
Le projet DEMEA a reçu
le soutien du Ministère du
Redressement Productif
Les petits aéronefs sont souvent les
plus exposés au givrage, car ils volent
plus souvent et plus longtemps que les
gros porteurs, à basse altitude où l’humidité
est généralement la plus élevée
par temps froid. Les procédures à suivre
pour voler en conditions givrantes sont
très contraignantes. Les mauvaises conaditions
météo créent des contraintes
inacceptables pour certains opérateurs
(secours, évacuation sanitaire, militaire
et offshore) et donc des surcoûts, retards,
voire des annulations de vol. Il en
résulte que la demande de pouvoir voler
en condition givrante ou en se mettant
seulement à l’abri d’une menace de
givrage, existe réellement.
Dans ce domaine, les techniques en
développement d’assistance au pilotage
(radar météo, mais aussi réorientation
des décisions des pilotes…)
intégrées à l’avionique sont aujourd’hui
très prometteuses, mais encore limitées
aux gros porteurs. Il est probable
qu’elles équiperont l’aviation légère.
Elles conduisent à une amélioration significative
de la sécurité, mais n’ont pas
les mêmes fonctionnalités que les systèmes
de dégivrage et d’anti-givrage
embarqués. Ceux-ci resteront toujours
indispensables et incontournables pour
se dégager de situations de givrage imprévisibles
ou simplement imprévues.
Les systèmes de dégivrage existants,
appliqués à la motorisation, pénalisent
le cycle thermodynamique de la machine
et/ou complexifient les problématiques
d’intégration.
Les technologies les plus utilisées
consistent à :
• prélever l’air chaud à la sortie du
compresseur pour réchauffer les
zones sensibles de l’entrée d’air,
• alimenter par voie filaire de nombreuses
résistances électriques chauffantes insérées
dans ces mêmes zones,
• filtrer et/ou séparer les particules de
glace dans l’entrée d’air.
Il en résulte que les dispositifs existants
pour les turbomachines d’hélicoptère
présentent des limites en opération,
car les technologies employées
sont parfois pénalisantes en termes
d’encombrement, de masse, de coûts,
ou d’efficacité énergétique.
Face à ce constat, Turbomeca a breveté
(PCT-WO 2008/132376) une
technologie originale de dégivrage et
d’anti-givrage d’entrée d’air pour ses
moteurs, par chauffage micro-ondes
de matériaux placés sur les parties
sensibles. Du point de vue technique,
le principe proposé est basé sur un
transfert d’énergie aux zones à dégivrer
(pales de pré-rotation, grille d’entrée
d’air) en utilisant des ondes électromagnétiques.
Étant peu énergivore, il est
applicable aux petits aéronefs intrinsèquement
moins motorisés que les gros
porteurs. Du point de vue opérationnel,
il présente de nombreux avantages vis
à vis des attentes des utilisateurs d’aéronefs,
en particulier en améliorant :
• la disponibilité,
• la capacité de pénétration en zone
givrante,
• la sécurisation des vols par la diminution
de la vulnérabilité.
Les travaux réalisés
Ils entrent dans le cadre du projet
Demea financé par la DGA (Rapid).
D’une durée initiale de quatre
ans, Demea s’achèvera fin novembre
2015 par une démonstration
expérimentale de son efficacité dans
des conditions opérationnelles sur le
petit anneau givrant de la DGA/EP à
Saclay (flux d’air de plusieurs centaines
de m 3 /s à des températures
pouvant descendre à – 40 °C). Partant
de la vérification du concept par
des simulations numériques de plus
en plus complexes, les travaux réalisés
ont nécessité :
• un développement de peintures magnétiques
chauffantes compatibles
de l’environnement opérationnel rencontré,
• la réalisation d’une maquette numérique
multi-physiques (électromagné-
Essais & Simulations • JUIN 2015 • PAGE 14

Mesures et Methodes de Mesure
tisme-thermique) et d’une maquette
physique d’entrée d’air instrumentée
intégrant ces peintures sur les pièces
à dégivrer, ainsi qu’un système
contrôle – commande de chauffage
hyperfréquence à 2,45 GHz (fréquence
de chauffage autorisée),
• la mesure sans flux d’air des cartographies
des températures sur les
pièces à dégivrer et la comparaison
avec des simulations,
• une extrapolation par calcul avec
prise en compte du flux d’air.
Le projet s’appuie sur trois partenaires
et deux sous-traitants :
• Rescoll, porteur de projet, pour la
partie matériau (conception, formulation
et réalisation) et simulations-mesures
thermiques et hyperfréquences
(réalisées par le laboratoire IMS de
l’université de Bordeaux).
• Nexeya Systems, pour la partie génération
des hyperfréquences : sys-
tème contrôle-commande, source,
antennes.
• Turbomeca, End User, pour la spécification
du besoin, la fourniture du démonstrateur,
son instrumentation et la
conduite des essais dynamiques.
L’expertise et la conduite technique du
projet ont été réalisées par Metexo.
Nous résumons ces travaux ci-après,
en présentant en particulier les interactions
entre les simulations numériques
et les essais qui ont permis de lever
progressivement les verrous technologiques
et de concevoir le démonstrateur
qui sera testé en juin 1 dans un environnement
représentatif de celui subi
dans un cadre opérationnel.
>> La maquette numérique
Une première étape a permis la prise
en compte de la structure (fournie par
Turbomeca sous Catia) dans le logiciel
Ansys (code d’électromagnétisme).
Les premiers calculs, réalisés sans matériau
absorbant, ont été faits en injectant
une onde électromagnétique dans le
plan de la grille. Ils ont permis d’avoir la
1
Un addendum à cet article sera publié dans une prochaine revue Essais & Simulations. Il présentera les essais réalisés et les performances en dégivrage obtenues.
2
La carte de champ est indépendante de la position et du type de source (au premier ordre). Elle change peu lorsqu’on remplace une injection du signal par la grille ou par
des antennes, si celles-ci ne sont pas trop proches des objets à dégivrer.
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Essais & Simulations • JUIN 2015 • PAGE 15
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Mesures et Methodes de Mesure
cartographie 2 des champs magnétiques
dans la cavité (les champs électriques
étant nuls sur des parois conductrices),
optimiser le maillage et, in fine, valider le
modèle numérique.
>> Les peintures absorbantes
Constituées à partir de formulations à
base d’un liant epoxy, elles sont chargées
d’un mélange de poudres actives
à propriété magnétique. Elles ont été
réalisées, caractérisées en hyperfréquence
sur des tores dans une ligne
APC7 avec un analyseur de réseau
(permittivité et perméabilité complexe).
Un échantillon de grille peinte a été
placé en sortie d’un guide d’onde de
puissance, pour être chauffé. Les mesures
d’élévation en température en
plusieurs points ont été comparées
aux simulations. On note une bonne
corrélation entre les mesures et les
simulations (courbes à droite), l’écart
étant dû à une incertitude au niveau
de l’homogénéité de l’épaisseur de la
peinture déposée.
>> La première maquette d’étude
Fournie par Turbomeca à partir de
sous-ensembles d’une entrée d’air moteur,
elle est constituée :
• d’un carter structurant (à grande inertie
thermique) servant de support à
l’ensemble des pièces constituant le
conduit et le système d’orientation des
pales,
• d’un conduit d’air constitué de
2 pièces coniques (interne et externe)
en matériau composite carbone,
• d’une grille métallique monobloc en
inox (maille de la grille : 5 mm) insérée
entre deux brides en matériau composite
et fixée par des vis sur le conduit
d’air,
• d’un simulateur de pales recouvertes
des peintures micro-ondes pré-citées,
• de quatre antennes monopole placées
sur un même plan à 90° à
mi-distance grille-pales,
• d’un magnétron de laboratoire pouvant
générer 1 kW rayonné.
>> La comparaison calculs-mesures
Les simulations numériques ont été réalisées
en deux étapes successives :
1. Les champs électromagnétiques
ont été calculés avec le logiciel Ansys-
HFSS. Ils ont fourni l’énergie électrique
déposée au logiciel Ansys thermique.
2. Ce dernier a pris en compte les
conductivités thermiques des peintures
et de leurs supports métalliques
(inox ou cuivre) et fourni la cartographie
thermique surfacique des pales.
Dans un premier temps, pour limiter
les temps de calcul, les maillages des
structures ont été faits sans raffinement
excessif avec un jeu de pales réparties
d’une façon parfaitement axisymétrique
3 .
Cette approche permet de ne pas
prendre en compte l’épaisseur des
peintures absorbantes ou les petites
singularités géométriques (fils métalliques
des grilles par exemple).
Les comparaisons simulations-essais
présentées dans la suite se limitent
donc aux pales. Elles ont été complétées
par des essais pour la grille.
Chauffage avec une seule antenne
Sont présentés ci-dessous les premiers
recalages à température ambiante
réalisés avec une seule antenne
alimentée, compte tenu du matériel de
laboratoire disponible.
Ils avaient pour but :
• d’avoir une première approche du
chauffage des pales recouvertes
de matériau magnétique, par micro-ondes.
• de recaler les simulations numériques
faites dans les mêmes conditions.
3
Les 23 pales réelles ont été simulées par 24 pales pour avoir une symétrie d’ordre 4. Ceci ne modifie pas de manière importante les cartographies de champ.
4
Les dynamiques de température (19°C à 33 °C) sont les mêmes en simulation et mesure, mais les échelles de couleurs différentes.
Essais & Simulations • JUIN 2015 • PAGE 16

MEsurEs Et MEthodEs dE MEsurE
ci-dessous (en pointillé les bords de
l’entrée d’air).
Ceci montre la diffi culté de maîtrise
des claquages dus aux défauts technologiques
imparfaitement modélisables
en présence d’un champ électromagnétique
intense.
Chauffage avec deux antennes
A partir du modèle recalé ci-dessus,
les calculs ont été réalisés pour des
températures de -10 °C et -20 °C sans
fl ux d’air et comparés à des essais en
étuve aux mêmes températures.
Ils montrent la cartographie des températures
4 relevées au bout d’un temps
fi xé sur la surface des pales.
Le chauffage est quasi-uniforme sur le
quart éclairé par l’antenne en vis-à-vis.
On note un bon accord entre la modélisation
et la mesure. L’expérience a été
reproduite avec chacune des antennes
(1 seule alimentée à la fois) et donne
des résultats équivalents.
Par contre, l’échauffement est faible
(ΔT de 14 °C). Il est dû à des défauts
technologiques de la maquette
au niveau de la continuité électrique
entre les sous-ensembles créant
des zones de chauffage très importantes
(plus de 200 °C) au niveau de
l’anneau de fi xation de la grille situé
à l’extérieur du conduit, comme le
montre la cartographie thermique
La comparaison visuelle calcul-mesure
est diffi cile à faire compte tenu des
échelles de couleur différentes. Associée
aux mesures par thermocouple
faites en quelques points, elle permet
de conclure que les températures
maximales obtenues en simulation et
en essai sont quasi- identiques et les
cartographies thermiques très proches.
Études paramétriques
À partir du modèle validé, il a été
possible de faire varier les caractéris-
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Essais & Simulations • JUIN 2015 • PAGE 17

Mesures et Methodes de Mesure
tiques des matériaux recouverts de
peinture chauffante (conductivité thermique,
géométrie…), les paramètres
de chauffage (puissance hyperfréquence
injectée, durée, type de commutation..).
Nous présentons, à titre d’exemple les
cartes de température sur les pales
pour deux angles d’ouverture (et donc
pour des débits d’air très différents).
Parmi d’autres types de travaux réalisés
à partir de la simulation (confortés
parfois par des essais partiels), nous
pouvons citer :
• la maîtrise des claquages électriques
potentiels compte tenu des puissances
hyperfréquences rayonnées
dans la cavité,
• la limitation des fuites à des niveaux
acceptables (normes CEM) : calculs
validés par des essais, développement
d’un système statique de filtrage,
• les spécifications du démonstrateur à
réaliser pour les essais dynamiques
dans l’anneau givrant : peintures magnétiques,
conductivité thermique des
matériaux peints afin d’homogénéiser
les températures, électronique de
puissance du système de chauffage
hyperfréquence, contrôle commande.
>> Le démonstrateur :
Le module d’essai est constitué :
• d’une maquette mécanique instrumentée
équipée d’un système de
filtrage statique des hyperfréquences
(stubs), afin de garantir l’absence de
fuites à des niveaux inacceptables
pour les matériels et les personnes
(67 V/m).
• du système de chauffage hyperfréquence
:
- asservi en température sur 6 points
(pales et grille),
- permettant d’alimenter deux parmi
quatre antennes et de réaliser les cycles
nécessaires au dégivrage, avec une
puissance maximale totale de 6 kW.
Celui-ci est associé au système
contrôle-commande placé à proximité
des antennes pour limiter les pertes
dans les câbles. Dans une version
opérationnelle, il sera beaucoup plus
réduit en volume.
Les travaux à venir
Les essais dynamiques sont planifiés
en juin 2015 sur la veine d’essais du
petit anneau givrant (PAG) du Centre
d’Essais des Propulseurs de la DGA à
Saclay.
À partir de moyens d’essais de laboratoire,
associés à des calculs multi-physiques
(électromagnétisme +
thermique), il a été possible de définir
les spécifications d’un système
de dégivrage basé sur un chauffage
hyperfréquence mais aussi d’en estimer
son efficacité par des simulations
(vérifiées par des essais) en environnement
normal (et en présence d’un
flux d’air givrant correspondant aux
conditions rencontrées sur le plan
opérationnel. Enfin, il a été possible de
réaliser un démonstrateur qui permettra
de valider expérimentalement les
résultats des extrapolations obtenues
par calcul.
Si les résultats attendus sont
conformes aux prévisions, il sera alors
possible de comparer ce système de
dégivrage à ceux existants (performances,
masse, énergie nécessaire,
..), et s’il est plus performant, prendre
en compte l’ensemble des contraintes
opérationnelles pour adapter le démonstrateur
à ces nouvelles spécifications.
En plus du fait de développer un programme
de recherche ab initio permettant
de démontrer l’efficacité d’un nouveau
procédé de dégivrage, Demea
est aussi un outil de recherche collaboratif
concret permettant de créer des
synergies entre les donneurs d’ordre
industriels, les PME, les ETI et les
petits laboratoires, pour innover et explorer
des technologies alternatives en
rupture avec celles existantes.
Jean-Paul Prulhière, Metexo
Eric Royer, Turbomeca
Mathieu Oyharcabal, Rescoll
Guillaume Perchet, Nexeya
Gilles Ruffie et Fabrice Bonnaudin, IMS
Essais & Simulations • JUIN 2015 • PAGE 18

Mesures et Methodes de Mesure
Comment ça marche ?
Le principe
On utilise les micro-ondes confinées dans une cavité conductrice constituée par la grille d’entrée d’air, le conduit et les pales pour
chauffer des peintures absorbantes (qui convertissent l’énergie électromagnétique en énergie thermique. Elles sont déposées en
faible épaisseur (quelques centaines de µm) sur les zones sensibles et permettent de faire fondre la glace qui pourrait se former sur
celles-ci (fonction dégivrage) ou éviter le dépôt de glace (fonction anti-givrage). Cette solution, qui permet un transfert d’énergie au
cœur du matériau, présente un avantage majeur en terme de rendement énergétique par rapport aux systèmes existants utilisant un
chauffage résistif (analogie avec les plaques à induction vs les plaques vitrocéramiques).
Les constituants de la cavité étant conducteurs (métal ou composite carbone), l’emploi de matériaux purement diélectriques absorbant
les micro-ondes ne présente aucune efficacité, car le champ électrique tangentiel à leur surface est nul. La solution de matériaux
magnétiques déposés sous de faibles épaisseurs (pour minimiser le poids) sur les éléments sensibles a donc été retenue.
Les points prioritaires pris en compte dans la réalisation du démonstrateur
• une garantie de l’absence de points en dessous de 0 °C, pour éviter des dépôts locaux de glace,
• une maîtrise des fuites hyperfréquences dans le flux d’air des maquettes d’essai, pour être compatibles des normes CEM,
• une robustesse et une efficacité du système de chauffage hyper fréquences.
Absence de zones en dessous de 0 °C
L’énergie électromagnétique rayonnée dans la cavité est fournie par des antennes de type monopole. Elle varie spatialement,
car elle correspond à la combinaison des modes propres de la cavité comme le montre le la figure ci-contre (obtenue
par calcul). Ces dépôts hétérogènes d’énergie conduisent naturellement à des gradients de température sur les matériaux
chauffants qui sont réduits grâce à la conduction thermique du support. Les modélisations effectuées, associées à des essais
permettent de dimensionner le système et d’optimiser les temps de chauffage : choix des compositions de peinture, de
leur épaisseur, emploi de supports très conducteurs de la chaleur, stratégie d’injection des signaux de chauffage,…
Robustesse et efficacité du système de chauffage
Des solutions et des technologies utilisées dans les systèmes contrôle-commande soumis à des environnements électromagnétiques
sévères (utilisation de capteurs de température à fibre optique par exemple) ont été retenues. Le logiciel de
pilotage développé permet d’optimiser le chauffage en temps réel (commutation des antennes, cycles de chauffage adaptés
aux contraintes environnementales) et de réduire au maximum l’énergie dédiée au dégivrage.
Maîtrise des fuites hyperfréquence
De par nature, la cavité est une « cage de Faraday » imparfaite car elle comporte deux ouvertures qui sont traversées par
le flux d’air et, par nature non modifiables géométriquement (maille de la grille par exemple), pour des critères aérodynamiques.
Pour garantir la sécurité du personnel durant les essais à forte puissance, des solutions matérielles ont été conçues
et réalisées. Elles permettent de limiter les niveaux de fuite pour le rendre compatible des normes NF.
Essais & Simulations • JUIN 2015 • PAGE 19

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Essais & Simulations • JUIN 2015 • PAGE 21

Essais et Modelisation
Événement
Le Forum Teratec fête ses 10 ans !
Pour la dixième année consécutive le Forum Teratec confirme son importance dans le monde du HPC,
de la Simulation et du Big Data. Événement majeur en France et en Europe, il réunit les meilleurs experts
internationaux de ces secteurs, ainsi que plus de 1 200 professionnels sensibilisés à l’importance, voire la
prépondérance, de ces technologies pour la compétitivité et la capacité d’innovation de leurs entreprises.
Le mardi 23 juin, les sessions plénières
seront centrées sur les défis technologiques
de la simulation numérique
haute performance et sur la diversité
des usages du calcul intensif ; avec la
participation de personnalités du monde
politique, économique et académique,
d’utilisateurs industriels internationaux de
premier plan et d’offreurs leaders dans
ces technologies.
Ils ont d’ores et déjà confirmés leur participation
aux sessions : les dirigeants
d’Intel, de Seagate (Jamie Learner),
d’Atos (Thierry Breton), de Safran, du
groupe Avril (Xavier Beulin, président
de la FNSEA), ainsi que des membres
du gouvernement. Il est à noter que les
grandes avancées du Plan industriel Supercalculateurs
seront présentées lors
de ces sessions plénières. Certaines
actions du plan seront, plus particulièrement,
développées le lendemain dans le
cadre d’ateliers techniques.
À l’issue des sessions plénières, les Trophées
de la Simulation numérique 2015
(Trophée Startup – Trophée PME – Trophée
Innovation – Trophée Collaboration
– Grand Prix de la simulation) seront
décernés afin de récompenser les
champions de la simulation numérique.
La première journée du Forum Teratec
se terminera par une soirée organisée
à l’occasion du dixième anniversaire de
Teratec.
Le mercredi 24 juin, des ateliers techniques
et applicatifs, animés par les principaux
acteurs du marché et des experts
reconnus, feront le point sur les technologies
émergentes et sur de nouveaux
secteurs d’application du HPC. Cette année
quatre ateliers orientés technologies
seront proposés, dont les thèmes sont :
• Big Data : Optimiser la prise de décision
grâce aux Data Analytics,
• Architectures de calcul et traitement de
données intensifs,
• Algorithmique et logiciels parallèles,
• L’innovation en technologies de stockage
et de flux de données pour l’exascale.
et quatre ateliers orientés usages :
• Technologies numériques pour le végétal,
• Big data, multi échelle et matériaux,
• Impact du HPC sur les applications engineering
et manufacturing,
• Modélisation et données pour les systèmes
urbains.
Les 23 et 24 juin, une exposition d’environ
soixante-dix stands regroupera les
principaux acteurs du HPC. Constructeurs
et éditeurs, fournisseurs et intégrateurs
de solutions matérielles, logicielles
et de services, universités et laboratoires
de recherche, pôles de compétitivité et organismes
publics, présenteront leurs dernières
innovations en matière de simulation
numérique hautes performances.
Entretien avec Gérard Roucairol, président de l’association Teratec
Après dix ans d’existence, le Forum Teratec
a encore de belles années devant lui
Le Forum s’est forgé une réputation mondiale en tant que rendez-vous majeur du HPC et de la R&D dans ce
domaine. Le président de Teratec, Gérard Roucairol, revient sur cette événement qui fête ses 10 ans cette
année mais aussi sur un marché qui ne cesse d’évoluer : en effet, d’ici dix ans, le HPC va considérablement
progresser. Le champ des applications « classiques » devraient s’ouvrir vers de nombreux autres secteurs.
Essais & Simulations
Quelle place occupe le forum dans
le monde du HPC ?
Gérard Roucairol
Le Forum est né au moment de la création
de l’association Teratec dans le but de
promouvoir le calcul haute performance
et la simulation dans l’industrie française.
L’ambition de Teratec étant de structurer
la communauté du HPC, le Forum est apparu
comme un moment fort et un moyen
de faire se rencontrer les industriels et de
réunir un réseau de connaissances techniques
dans ce domaine.
À ce jour, il s’agit du seul événement de ce
type en France et dans le monde ; deux
autres manifestations d’envergure et traitant
du HPC existent en Allemagne et aux
États-Unis mais l’orientation – beaucoup
Essais & Simulations • JUIN 2015 • PAGE 22

Essais Et ModElisation
plus commerciale – se distingue de celle de Teratec, beaucoup
plus axée sur la R&D, les technologies et leurs applications. Le
Forum a également une vocation plus stratégique et politique,
tant au niveau des entreprises que des États. Enfin, il existe aussi
des congrès universitaires sur le calcul mais aux contenus très
spécifiques, moins portés sur l’industrie.
Comment décrire cette édition 2015 ? Quels vont en être
les temps forts et les nouveautés par rapport aux autres
éditions ?
Cette année est particulière car le Forum y fêtera son dixième
anniversaire. Depuis dix ans, cet événement a réussi à décupler
le nombre de participants ; cette année, on attend près de
1 200 personnes sur les deux jours de conférences. Le Forum
accueille également de plus en plus d’exposants. Enfin, l’autre
élément marquant concerne la dimension internationale du
Forum qui accueille des participants venus du monde entier.
Cette dixième édition réunira des fournisseurs de technologies
nécessaires pour produire du HPC, des industriels utilisateurs
ainsi que des start-up.
Le Forum Teratec est-il représentatif de la place qu’occupe
la France dans ce secteur ? Que reste-t-il à notre pays pour
devenir un leader dans le domaine du HPC ?
Il n’existe que quatre pays capables de concevoir du HPC aux
limites les plus extrêmes : les États-Unis, le Japon, la Chine et la
France. On trouve en France des compétences sur l’ensemble
de la chaine de valeur du HPC, qu’il s’agisse des circuits intégrés
et bien sur avec Bull/Atos de la conception de machines
mais il existe aussi une forte culture d’usage de la simulation
numérique et des éditeurs de logiciels qui sont des champions
mondiaux dans leur domaine comme Dassault Système ou ESI
group. En matière d’utilisation avancée des supercalculateurs
n’oublions pas non plus que Total dispose dans le monde du
secteur privé la machine la plus puissante de la planète. Enfin,
le gouvernement a validé le plan Nouvelle France industrielle.
Quel est l’avenir du HPC ?
Traditionnellement, le marché du HPC se compose essentiellement
de quatre segments : deux relèvent du domaine public
avec le monde de la recherche et celui de la défense, deux
appartiennent au privé avec d’un côté le manufacturing (rassemblant
notamment les activités de design pour l’automobile
et l’aéronautique), de l’autre l’énergie, en particulier pour les
études sismiques. À eux seuls, ces segments représentent
près de 80 % du marché du HPC. Mais d’ici dix ans, je pense
que ce découpage du marché va s’inverser du fait de la forte
progression à venir des autres secteurs d’activité. Car si le HPC
reste pour le moment un marché d’élite, celui-ci tend à se « démocratiser
» dans la mesure où il devient plus accessible aux
PME et que le nombre d’applications augmentent fortement,
touchant désormais des domaines comme le multimédias,
l’agroalimentaire, la santé, la ville et l’urbanisation ou encore
l’analyse de risques. Enfin, le déploiement en vraie grandeur
des big data ne sera possible qu’avec le HPC.
Concernant le Campus Teratec, où en est-on aujourd’hui ?
Le Campus continue de croître et bientôt, on devrait voir s’installer
de nouveaux laboratoires étrangers, provenant des États-
Unis.
Propos recueillis par Olivier Guillon
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Essais matériaux statiquesf dynamiques et chocs
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Essais & Simulations • JUIN 2015 • PAGE 23

Essais Et ModElisation
Interview
ESI soutient Teratec depuis dix ans
Vincent Chaillou nous raconte la rencontre de l’éditeur français ESI Group avec association Teratec
qui fête cette année ses 10 ans. Le directeur général délégué du groupe nous fait également part de
son sentiment à l’égard du calcul haute performance, de sa place en France et du rôle important que
le Forum Teratec joue dans la promotion du HPC auprès des industriels.
Essais & Simulations
> Quel est l’historique de la présence
et de l’implication d’ESI chez
Teratec (à la fois au sein de l’association
et sur le campus) ?
Vincent Chaillou
ESI est l’un des membres fondateurs
de Teratec, qui fête cette année ses
10 ans. Le CEA nous a contactés à
l’époque car ils recherchaient des sociétés
qui puissent représenter l’usage
industriel du HPC en France. Puis,
en juin 2013, ESI a décidé d’ouvrir
des bureaux au Campus Teratec à
Bruyères-le-Châtel afi n d’utiliser le
vivier d’échanges qui y a lieu entre le
CEA et les sociétés de Hi-Tech qui s’y
sont installées.
Ainsi, ESI a participé à de nombreux
projets, tels Open-HPC, CDSL (Complex
Design System Lab), Pops (Peta
Operations per Second), Opsim (Optimisation
de simulations pour la
conception) ou encore Ehpoc (Environnement
haute performance pour l’optimisation
et la conception). Aujourd’hui,
le CEA voit en ESI le fer de lance pour
démocratiser la simulation numérique à
l’échelle des PME.
> Comment devrait évoluer le HPC
selon vous ? Quels grands verrous
technologiques reste-t-il à lever ?
En France, certaines barrières freinent
malheureusement l’évolution du HPC,
notamment l’invasion des données non
contrôlées et la puissance insuffi sante
3D-plots-C
des réseaux par rapport aux normes
internationales. Les acteurs français
du HPC sont voués à des compromis
récurrents car les outils de développement
ne sont généralement pas en
adéquation avec la performance des
machines. ESI contribue à franchir ces
barrières et aller de l’avant en termes
de performance.
À titre d’exemple, nous sommes aujourd’hui
l’un des leaders de la réalité
virtuelle qui génère des modèles absolument
gigantesques. En rachetant
récemment l’activité de Picviz, nous
affi rmons notre volonté de proposer
des outils de « machine learning » et
d’analyse de données pour faciliter la
lisibilité et bien-sûr l’exploitation des
mégadonnées dites « Big Data ».
Enfi n, en tirant meilleur parti des réseaux,
nous proposons des solutions
« multi-tenants », c’est-à-dire des solutions
logicielles d’ingénierie concourante
dont les utilisateurs peuvent
simultanément interagir quelle que
soit leur localisation géographique,
et quelle que soit la taille du modèle.
C’est le cas d’IC.IDO, notre solution
de réalité virtuelle, de Ciespace, notre
toute dernière acquisition dans le
Cloud, de Vdot, qui gère les processus
de la Nasa et bien d’autres clients
industriels, ou encore de VDSS.
> La présence du supercalculateur :
quels avantages vous apporte-til
? Comment et pourquoi l’utilisez-vous
?
ESI et ses clients utilisent le supercalculateur
du CEA situé sur le Campus
Teratec pour ce que nous appelons
les « missions impossibles » !
Pour vous donner un exemple, nous
avons récemment obtenu le prix des
lecteurs du magazine Américain HPC
Wire pour la « Meilleure application
du secteur automobile » avec le
Radar Sensor CEM Solutions – ESI Group
projet Prace sur lequel nous avons
travaillé avec Renault. Le modèle
était composé de vingt millions d’éléments.
Pour vous donner une idée de
taille, le premier crash virtuel réalisé
par ESI il y a tout juste trente ans
n’en comptait que 5 555 ! Il ne fait nul
doute que des succès de cette taille
entraînent les industriels à reposer
leur stratégie sur le prototypage virtuel
et la réduction des essais physiques.
> Un mot sur le Forum : que représente-t-il
pour vous ?
Le Forum Teratec présente tout
d’abord un intérêt technique grâce à
la conférence plénière et aux ateliers.
Il participe à disséminer les connaissances
à travers l’ensemble des acteurs
: recherche, académiques, mais
aussi Industriels. C’est LA référence
en termes de recherche et d’adoption
du HPC en France. Enfi n, l’évènement
est intéressant en termes de
réseau. Les dirigeants en ont fait une
image du HPC en France vis-à-vis de
nos interlocuteurs internationaux. En
un mot, cet évènement nous permet
de mesurer la performance de notre
pays en matière d’adoption du HPC.
Propos recueillis par Olivier Guillon
C
M
J
CM
MJ
CJ
CMJ
N
Essais & Simulations • JUIN 2015 • PAGE 24

Essais et Modelisation
Success story
La CFD s’invite aux 24 heures du Mans
Le développement de composants pour des voitures de course dans le but de gagner les 24 heures
du Mans est une course contre la montre : la mécanique des fluides numérique ( Computational Fluid
Dynamics – CFD) permet d’obtenir un délai d’exécution plus court.
La division Motorsports Unit Development
de Toyota Motor Corporation
utilise depuis de nombreuses années
les logiciels Star-CD et Star-CCM+
afin de concevoir des véhicules de
course utilisés dans les plus prestigieuses
catégories de sport automobile.
La division mène quotidiennement
des programmes de R&D sur
les voitures de course au centre technique
de l’entreprise à Higashifuji, au
pied du mont Fuji.
L’un des rôles de la division Motorsports
Unit Development consiste à
élaborer des véhicules homologués
pour le Championnat du monde d’endurance
de la FIA qui compte parmi
ses épreuves les mythiques 24 heures
du Mans. Cette division effectue également
des travaux de R&D sur des
voitures et des moteurs concourant à
des championnats japonais tels que le
Super-Formula et le Super-GT.
Les deux directeurs de la division Développement
des pièces pour le sport
automobile, Yuichiro Kato et Teppei
Hojo, estiment que la CFD joue un
rôle essentiel dans le processus de
création des véhicules de course de
l’entreprise. L’utilisation de l’IAO et de
la CFD dans le domaine des voitures
de course et des moteurs s’articule
autour des trois axes (ci-après) afin
de concevoir des véhicules qui fascineront
les clients par leur vitesse et
leur ligne.
Les mots d’ordre de la division Motorsports
Unit Development sont les
suivants : accélérer le développement
des technologies automobiles de
pointe en participant à des courses,
attirer de nouveaux amateurs en abordant
avec enthousiasme les défis posés
par des technologies difficiles et
inconnues, et enfin, élargir l’éventail
des passionnés d’automobile en organisant
des manifestations où les gens
pourront vivre des sensations fortes
au volant d’une voiture de course et
partager les rêves qu’elles suscitent.
L’équipe de Yuichiro Kato (en charge
des moteurs) assure l’efficacité et la
fiabilité des moteurs et des composants
hybrides, tandis que l’équipe de
Teppei Hojo (spécialisée en aérodynamique)
est principalement experte
en conception des pièces aérodynamiques.
Chaque équipe aborde des
sujets principaux différents : L’équipe
« moteurs » étudie l’utilisation de l’IAO
et de la CFD dans le développement
des technologies de propulsion et la
création de nouvelles technologies
analytiques, tandis que l’équipe « aérodynamique
» analyse l’utilisation de
la CFD dans la conception des pièces
aérodynamiques automobiles.
L’équipe spécialisée en IAO et CFD au
sein de la division Motorsports Unit Development
est composée d’une quinzaine
de personnes au total, équipe
chargée des moteurs et équipe spécialisée
en aérodynamique confondues.
En raison du temps et des ressources
disponibles limités pour un groupe de
quinze personnes et pour surmonter la
concurrence sur le marché difficile de
la course automobile, la normalisation
technologique est nécessaire. Celleci
permet à l’équipe de se consacrer
en priorité aux travaux d’analyse, de
coordonner les délais de post-production
(conception, tests et souffleries)
et de s’assurer qu’il n’existe pas de
différences individuelles à l’issue des
résultats d’analyse.
Le développement d’un véhicule
est une course contre la montre :
les avantages de la CFD
Dans le monde de la course automobile,
les points suivants sont extrêmement
importants : les projets de développement
pour l’année suivante, les
préparatifs pour la prochaine saison
de course et les ajustements requis
pour s’adapter aux fréquents changements
de réglementation. La CFD
peut donc se révéler être un atout essentiel
en réduisant considérablement
le temps d’exécution. Yuichiro Kato
déclare : « Les voitures de course ne
ressemblent pas aux véhicules produits
en série qui vieillissent au cours
des ans. Même si leur ligne ressemble
à celle de l’année précédente, leurs
composants internes sont entièrement
différents. C’est comme si chaque
Essais & Simulations • JUIN 2015 • PAGE 26

INNOVATION BY SIMULATION
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Essais et Modelisation
année nous développions une nouvelle
voiture. Un haut niveau initial de
performance étant donc nécessaire,
la fiabilité et l’efficacité des éléments
tels que l’aérodynamique et le moteur
doivent être garanties avant même que
la voiture ne soit conçue. L’approche
classique consistait à se soumettre
à un processus itératif de construction
et de tests de prototypes, mais
nous sommes maintenant en mesure
de procéder à des évaluations analytiques
approfondies avant même la réalisation
d’une pièce. »
L’aérodynamique des véhicules participant
aux 24 heures du Mans a été
conçue en collaboration avec Toyota
Motorsport GmbH (TMG) en Allemagne.
Les souffleries ont joué un rôle
central dans les efforts de développement
et la CFD a constitué un élément
complémentaire garantissant la participation
de Toyota aux championnats
de F1. Mais aujourd’hui, la CFD est
indispensable aux tests de concept
et est essentielle afin de visualiser les
flux et décider des concepts des véhicules.
La CFD joue un rôle clé en réduisant
les temps de développement,
mais elle a également permis ces
dernières années de diminuer les délais
des processus d’élaboration des
pièces actuelles.
Teppei Hojo précise : « Comme nous
ne disposons pas de suffisamment de
temps pour installer une vraie voiture
dans une soufflerie afin de faire les réglages
nécessaires entre deux courses
et que les possibilités pour effectuer
des essais sur piste sont limitées, nous
allons élaborer un procédé permettant
de déplacer rapidement des éléments
de conception de CFD aux véhicules
réels, renforçant ainsi l’importance de
la production CFD. La nécessité se fait
de plus en plus sentir de prendre des
décisions basées sur des données de
tests initiaux. Ainsi, les performances
de la voiture dès le premier test déterminent
son niveau de compétitivité au
cours de la saison. »
Les technologies revêtant aujourd’hui
une importance particulière sont
celles qui permettent aux ingénieurs
d’améliorer les performances des
véhicules et des composants avant
même que le véhicule n’ait été fabriqué
(lors des phases de conception
et de développement). L’utilisation
des technologies de simulation et de
l’IAO est absolument essentielle pour
la réalisation de ces tâches. La CFD
joue ainsi un rôle considérable dans
un secteur très exigeant en termes de
délais et de processus de développement.
Le logiciel Star-CCM+ de CDadapco
a été choisi pour être utilisé
dans ce contexte.
Application des technologies, des
véhicules de course aux voitures
produites en série
Pour les constructeurs, l’objectif principal
de leur participation à un sport
automobile, au-delà de la publicité
qu’elle génère, est de développer rapidement
des technologies de pointe. Il
est particulièrement important pour les
entreprises de diffuser et de partager
en interne le savoir-faire technologique
dérivé du développement des voitures
de course, et d’appliquer ces connaissances
à la conception des véhicules
produits en série.
La division Motorsports Unit Development
a pour projet de développer des
technologies de pointe grâce aux activités
relatives aux courses automobiles
et d’appliquer ces technologies aux vé-
Essais & Simulations • JUIN 2015 • PAGE 28

Calculs, codes et conseils
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Essais et Modelisation
mentation limitant le temps consacré
aux tests en soufflerie. Les décisions
finales sont prises en utilisant les résultats
de ces tests, aussi la CFD est
essentielle pour un développement efficace
dans un contexte de ressources
financières et d’un temps limités.
Les principaux problèmes qui se
posent lors de la conception et du
développement au moyen de la CFD
concernent la fiabilité et l’exactitude
de la CFD. Pour cette raison, il est
extrêmement important de comparer
les résultats des tests en soufflerie
avec ceux de la CFD. Afin de vérifier
ces corrélations, des comparaisons et
des analyses utilisant les valeurs des
coefficients aérodynamiques, les distributions
de pression en surface et la
vélocimétrie par image de particules
(Particle image velocimetry, PIV) sont
effectuées. Les souffleries reproduisant
les conditions réelles d’utilisation,
les résultats de leurs tests servent de
références sur lesquelles sont ajustés
la résolution du maillage et les paramètres
des calculs utilisés dans l’analyse.
Par conséquent, un très grand
nombre de calculs peut être évalué.
L’équipe spécialisée en aérodynamique
teste également des véhicules
réels. Des grandeurs aérodynamiques
telle que la portance peuvent
être mesurées lorsque les véhicules
roulent réellement sur la piste, fournissant
des évaluations comparatives
des chiffres obtenus en soufflerie et
ceux issus de la CFD. En cas d’incohérence,
des ingénieurs étudient
les moyens d’améliorer les essais en
soufflerie et les modèles CFD. Il existe
des cas dans lesquels l’exactitude de
la CFD doit être améliorée dans un
laps de temps très court, tandis que
d’autres améliorations peuvent être
apportées sur le moyen et long terme.
D’abord, l’équipe met en œuvre
les améliorations à court terme qui
peuvent être effectuées avant le début
des prochains tests en soufflerie
et des courses.
L’équipe chargée des moteurs procède
à des évaluations rigoureuses avant
de monter un moteur dans un véhicule
réel et n’installe que les parties les plus
efficaces selon les résultats obtenus.
Par conséquent, peu d’évaluations
sont effectuées durant la course. Les
défauts exigeant une réponse immédiate
ou pouvant attendre d’être traités
à mi-parcours, peuvent être identifiés
dans un temps très court.
Une équipe de développement internationale
Les courses du Championnat du
monde d’endurance se produisent sur
la scène internationale. Les efforts de
développement déployés au sein de
Toyota Motor Corporation sont également
mondialisés.
Toyota collabore avec la TMG en Allemagne
afin d’améliorer l’aérodynamique.
Travailler avec des partenaires
éloignés, qui parlent une langue différente
et qui possèdent des normes et
des valeurs culturelles différentes n’est
pas chose facile. Par conséquent, une
large place est accordée à la communication.
Les équipes ne cherchent
pas toutes à produire des résultats en
se concentrant uniquement sur leurs
propres travaux ; au contraire, elles
établissent des relations afin de pouvoir
travailler ensemble. Les principaux
moyens de communication sont
le téléphone et la vidéoconférence.
Les voyages d’affaires en Allemagne
ne sont effectués que s’ils sont jugés
nécessaires. L’avantage d’un déplacement
est qu’une discussion qui prendrait
une journée entière par e-mail
peut être efficacement menée en cinq
minutes ou plus en se rencontrant directement
sur le lieu de travail. Cependant,
comme il est difficile d’effectuer
régulièrement des voyages d’affaires,
les membres des équipes établissent
des liens pouvant être maintenus
grâce à une communication continue
et ne souffrant pas de l’absence de
visites sur place. Ils discutent jusqu’à
trouver une solution satisfaisante pour
les deux parties, tout en s’efforçant
toujours de parvenir à une compréhension
mutuelle. Les deux parties
œuvrent ensemble afin de mener les
voitures à la victoire, et les travaux
de développement visant à atteindre
cet objectif se poursuivent dans une
atmosphère de respect mutuel entre
professionnels.
L’équipe chargée des moteurs s’investit
principalement sur les travaux effectués
au Japon, mais selon l’expérience
vécue par Yuichiro Kato, « Chercher
à faire les choses à la manière japonaise
n’est certainement pas la bonne
solution. Vous devez exposer soigneusement,
un par un, les éléments non
négociables, tout en maintenant le plus
grand respect pour vos partenaires
dans leur manière d’aborder les processus.
»
Enregistrer toutes les informations
sous forme de scripts simples
à utiliser
Lorsque nous lui avons demandé son
point de vue sur les produits et services
de CD-adapco, Yuichiro Kato répondit
: « J’ai utilisé différents types de
logiciels CFD dans le passé et je peux
donc vous dire ceci : dans la mesure
où la plupart des fonctions de Star-
CCM+ et de Star-CD peuvent être
gérées par des scripts, il n’est pas né-
Essais & Simulations • JUIN 2015 • PAGE 30

Le salon des technologies et des services
ÉLECTRONIQUE I EMBARQUÉ I IoT
MESURE I VISION I OPTIQUE
22-23-24
SEPTEMBRE 2015
Paris expo - Hall 4
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21/24 SEPTEMBRE 2015

Essais et Modelisation
cessaire d’ouvrir l’interface graphique
(Graphical user interface, GUI). Il est
extrêmement facile de définir les opérations
pouvant être exécutées par
lots, ce qui permet d’optimiser des
connexions et d’autres applications
logicielles externes. Aujourd’hui, vous
n’irez pas très loin en effectuant juste
des calculs basés sur les fluides. Les
applications logicielles de CD-adapco
sont très simples à utiliser associées
à différentes applications employées
dans les processus en amont et en
aval. Il faudrait que le script puisse
être lu par toute personne qui le voit. »
Verbatim
« Nous sommes très heureux d’avoir pu poser des questions aux ingénieurs
de Toyota Motor Corporation, l’un des plus grands constructeurs
automobiles du monde, sur les produits CD-adapco et sur leur rôle
dans le travail de développement des voitures participant aux 24 heures
du Mans. Cette interview a été réalisée immédiatement après le classement
de l’équipe Toyota en troisième place aux 24 heures du Mans,
et M. Kato ainsi que M. Hojo ont défini des plans précis pour gagner
la course l’année prochaine. Toyota Racing a remporté le championnat
des constructeurs lors de la saison 2014. Anthony Davidson et Sébastien
Buemi Olivier ont remporté le Championnat du Monde Pilotes au volant
de la TS040 Hybrid n 8. CD-adapco fera tout son possible pour aider
l’équipe Toyota à remporter la victoire ! »
En ce qui concerne l’aérodynamique,
toutes les opérations, y compris la
création de modèles analytiques, sont
converties en un script, et les commentaires
que nous recevons confirment
que le script est très facile à
utiliser une fois que vous vous y êtes
habitué. En aérodynamique, le traitement
des données a été entièrement
automatisé depuis l’introduction de
Star-CD, et toutes les interventions
le sont également dans le nouveau
logiciel Star-CCM+. Lors de la réalisation
d’analyses, il est extrêmement
important que tous les procédés
soient standardisés de manière à ce
qu’aucune variation aléatoire ne soit
introduite dans les résultats d’analyse
par chaque ingénieur. Cette harmonisation
garantit que même si de nouveaux
membres de l’équipe rejoignent
un groupe, il n’existera aucune différence
dans les résultats des analyses
produits. En outre, puisque tout est
entièrement automatisé dans le script,
une formation interne est offerte afin
de s’assurer que tous les membres le
comprennent et qu’il ne soit pas perçu
comme un outil inaccessible. Cela
permet également d’encourager le
développement des compétences des
membres de l’équipe.
Yuichiro Kato a requis l’ajout de la
fonctionnalité suivante : convertir automatiquement
le maillage de surface
en modèle de surface CAO dans Star-
CCM+. Les données obtenues lors du
changement de la forme du maillage
de surface par morphing au moment
de l’optimisation devaient être transmises
au logiciel de CAO, car les
données de CAO fournissent les informations
nécessaires aux concepteurs
afin de définir des formes optimales.
Enfin, en tant qu’utilisateurs de longue
date des produits CD-adapco, nous
avons reçu des commentaires sur
nos services de support technique.
« L’ingénieur qui travaille au support a
fourni des réponses très rapides, a indiqué
Yuichiro Kato. Lorsqu’on pense
à un prestataire de service étranger,
le bureau japonais pourrait être traité
comme un simple point de relais, et
le contenu envoyé sous format brut,
sans avoir été bien compris, mais le
niveau de services a été comparable
à celui d’un fournisseur national. »
Teppei Hojo poursuit : « Les méthodes
d’analyse sont déjà entièrement établies,
mais nous espérons que nous
pourrons travailler ensemble sur la création
de technologies permettant d’accélérer
la boucle de développement. »
Yuichiro Kato & Teppei Hojo –
Toyota Motor Corporation
Kuninori Masushige
& Yuka Takahashi – CD-adapco
Cas d’application
Boeing
améliore
la protection
contre
la foudre
grâce à
la simulation
La structure des avions modernes
comme le Boeing 787
Dreamliner est composée pour
plus de moitié de composites en
fibre de carbone. On leur ajoute
des films de métal déployé pour
augmenter la protection face
aux impacts de foudre. Les
chercheurs de Boeing utilisent la
simulation pour tester l’efficacité
et la tenue dans le temps de ces
revêtements, notamment par
rapport aux contraintes d’origine
thermique qu’ils subissent dans
les conditions habituelles de vol.
Le Boeing 787 Dreamliner est un avion
innovant par le choix des matériaux
de sa structure, composée à plus de
50 % de fibre de carbone renforcé
par du plastique (CFRP pour carbon
fiber reinforced plastic), un matériau
exceptionnel par sa légèreté et sa résistance
mécanique. La figure 1 précise
la répartition des matériaux composites
dans l’appareil. Malgré leurs
avantages, les composites CFRP présentent
des faiblesses sur le niveau de
protection et de tenue face à un impact
de foudre. Pour résoudre ce problème,
un film de métal déployé (EMF pour
expanded metal foil) est ajouté dans
la structure composite, de façon à dissiper
rapidement chaleur et courant
électrique lors d’un impact de foudre.
Les ingénieurs de Boeing Research
and Technology (BR&T) effectuent
des simulations multiphysiques et des
mesures afin d’étudier l’effet des paramètres
de conception EMF sur les
Essais & Simulations • JUIN 2015 • PAGE 32

Essais et Modelisation
Système d’acquisition
de mesures
MULTI-FORMAT
Chaque environnement sa solution
Structure modulaire distribuée
- Rail DIN
Figure 1. Les matériaux composites présents dans le Boeing 787 comptent pour plus
de la moitié des matériaux utilisés 1 .
contraintes thermiques et les déplacements
dans chaque couche de la structure
composite décrite à gauche dans la
figure 2. Les contraintes s’accumulent
dans le revêtement de protection de la
structure composite à cause des cycles
thermiques générés par les décollages
et atterrissages. Avec le temps, le revêtement
de protection peut se fissurer,
laissant pénétrer l’humidité et des
particules, conduisant à la corrosion de
l’EMF, et réduisant ainsi sa conductivité
électrique et sa capacité de protection.
Les chercheurs participant à l’étude au
BR&T sont : Jeffrey Morgan, chef de
projet du département Sealants and
Electromagnetic Materials (produits
d’étanchéité et matériaux électromagnétiques),
Robert Greegor, ingénieur
de simulation au département Applied
Physics, le Dr Patrice Ackerman, du département
Sealants and Electromagnetic
Materials, et à la tête des essais,
et Quynhgiao Le, ingénieur. Leurs recherches
visent à améliorer la stabilité
thermique globale de la structure composite
et donc à réduire les risques et
les coûts de maintenance liés à la dégradation
du revêtement de protection.
Simulation de la thermo-dilatation
dans les composites d’avions
Dans la structure de protection de la
surface montrée à gauche dans la figure
2, on observe une succession de
couches : peinture, apprêt, couche d’isolation
de la corrosion, surfacer, EMF,
et structure composite sous-jacente.
Chaque couche contribue à l’accumulation
des contraintes mécaniques dans
les revêtements de protection, au fil du
temps, car elles sont soumises au cyclage
thermique. La géométrie est issue
du modèle de coefficient de dilatation
thermique (CTE), développé par Greegor
2,3 et ses collègues à l’aide de Comsol
Multiphysics. L’objectif de ce modèle
était d’évaluer la contrainte thermique et
Rack 19’’ 3U
Portable et autonome
Précision de laboratoire dans
un milieu industriel
■
■
■
■
Rack 19’’ 1U
Durci et flexible
Mesure fiable et rapide
Banc d’essais et de composants
Déporté et autonome
Surveillance de structure et d’ouvrage
Robuste et universelle
Applications embarquées
Synchronisation et déterminisme
Contrôle de process
Et toujours avec le meilleur rapport
Performance / Prix
Figure 2. A gauche la structure composite multicouche du modèle COMSOL, et à droite
la géométrie du film de métal déployé. SWD et LWD correspondent respectivement au
bord court et au bord long du carré. Le rapport d’aspect de la maille : SWD/LWD est
l’un des paramètres dont on a observé l’influence pendant les simulations.
www.gantner-instruments.fr
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Tel : 01 40 26 62 10
Essais & Simulations • JUIN 2015 • PAGE 33

Essais et Modelisation
le déplacement dans chaque couche de
la structure composite d’un échantillon
carré d’un pouce.
La structure de la couche EMF est précisée
en figure 2. Dans cette étude,
l’épaisseur de l’EMF, la largeur du fil
de maille, le rapport d’aspect, la composition
métallique, et la structure 3D
par empilage des EMF ont été variés
pour évaluer leur impact sur la performance
thermique dans l’ensemble de
la structure. La composition métallique
de l’EMF était soit de l’aluminium soit
du cuivre. A noter, l’EMF en aluminium
nécessite de la fibre de verre additionnelle
entre l’EMF et le composite pour
limiter la corrosion galvanique.
Les propriétés des matériaux pour
chaque couche, comprenant le coefficient
de dilatation thermique, la capacité
thermique, la densité, la conductivité
thermique, le module d’Young et le
coefficient de Poisson, ont été ajoutés
au modèle Comsol comme paramètres
et leurs valeurs sont indiquées dans
la figure 3. Le coefficient de dilatation
thermique de la couche de peinture
est défini par une fonction échelon qui
représente le changement brusque de
dilatation thermique à la température
de transition vitreuse du matériau.
Dans le modèle CTE, l’interface multiphysique
Thermal Stress couple la
mécanique des solides avec le transfert
de chaleur pour simuler la dilatation
thermique et résoudre le déplacement
dans toute la structure. Les simulations
ont été limitées au chauffage de la
structure composite lors de la descente
de l’avion, les températures finales et
initiales étant définies dans le modèle
pour représenter respectivement les
températures au sol et en altitude.
Influence de l’EMF sur les Contraintes
et les Déplacements
Les résultats des simulations Comsol
ont été analysés pour déterminer
quantitativement les contraintes et les
déplacements dans chaque couche
lors du chauffage et selon des propriétés
variables du film de métal déployé.
Un exemple des résultats de la simulation
est présenté en figure 4.
Dans l’image du haut de la figure 4, il est
possible d’observer le déplacement de
l’EMF sous-jacent à travers la couche
de peinture. La vue agrandie en coupe
transversale montre clairement des variations
de déplacement au-dessus de la
maille et les vides, ainsi qu’une tendance
à la réduction des contraintes dans les
couches de protection les plus hautes.
La figure 5 montre la contrainte relative
pour chaque couche dans des structures
de protection de la surface qui incorporent
des EMF en cuivre ou en aluminium.
La couche de protection de la corrosion
en fibre de verre requis par l’EMF en aluminium
a un effet tampon, ce qui conduit
à une contrainte plus faible pour l’aluminium
par rapport à l’EMF en cuivre.
Malgré une contrainte inférieure dans
l’EMF en aluminium, les résultats de
simulation obtenus en variant les paramètres
de conception de l’EMF révèlent
une tendance constante à des déplacements
plus élevés dans les choix de
protection utilisant l’EMF en aluminium
par rapport au cuivre. Ces déplacements
peuvent être attribués en partie
à la CTE relativement plus élevée de
l’aluminium par rapport à celle du cuivre.
Figure 4. Image du haut et du milieu :
vue du dessus et coupe transversale
des contraintes de von Mises
et des déplacements dans
un échantillon carré d’un pouce
de la structure composite 3D. En bas,
la transparence a été utilisée
pour montrer le niveau élevé
de contraintes dans la structure
composite et l’EMF. Les contraintes ont
aussi été évaluées le long
de la ligne verticale qui passe
à travers l’échantillon.
Une analyse plus approfondie de l’influence
des différents paramètres de
conception de l’EMF a été effectuée
pour confirmer l’effet de la variation de la
hauteur, de la largeur et du rapport d’aspect
de la maille sur les déplacements
dans les couches protectrices. Lorsque
le rapport d’aspect de la maille est modifié,
il a été observé qu’un rapport plus
élevé entraînait une diminution modeste
du déplacement d’environ 2 pour cent
pour les EMF en cuivre et en aluminium,
alors que des valeurs de rapport d’as-
Figure 3. Ratio de chaque paramètre
du matériau par rapport à la couche
de peinture. La couche de peinture
présente des valeurs plus élevées
de CTE, de capacité calorifique
et de coefficient de Poisson, ce qui
indique qu’elle subira des contraintes
de compression et des déformations
en étirement au cours du chauffage
et du refroidissement.
Figure 5. Les contraintes relatives en unités arbitraires ont été tracées à travers
les structures composite, qui incorporent un EMF soit en aluminium (à gauche)
soit en cuivre (à droite).
Essais & Simulations • JUIN 2015 • PAGE 34

Essais et Modelisation
Figure 6. Effet de la variation
de l’épaisseur de l’EMF sur
les déplacements dans chaque couche
de la structure de protection.
Les graphiques en haut montrent
les déplacements en unités arbitraires ;
en dessous, le ratio est le déplacement
calculé pour chaque épaisseur,
normalisé par le déplacement
de la plus petite épaisseur.
pect élevés correspondent à une structure
de maille plus ouverte. Pour tous
les paramètres de conception d’EMF, il
y a un compromis entre la capacité actuelle
de transport, le déplacement et
le poids. Pour le rapport d’aspect de la
maille, alors que le choix d’une structure
à maille ouverte peut a priori réduire le
déplacement et le poids, c’est la capacité
de transport du courant, essentielle
à la fonction de protection de l’EMF, qui
est réduite et prise en compte.
De même qu’avec la largeur de la maille,
la variation de la largeur par un facteur
de trois a entraîné une augmentation relativement
faible du déplacement d’environ
3 pour cent pour les EMF en cuivre
comme en aluminium. Toutefois, la variation
de l’épaisseur de l’EMF par un
facteur quatre a entraîné une augmentation
du déplacement de l’ordre de 60
pour cent à la fois pour l’aluminium et le
cuivre. La figure 6 montre les valeurs relatives
de déplacement à travers chaque
couche de la structure de protection lors
de variations de l’épaisseur des EMF
en cuivre et en aluminium. En raison du
plus faible impact sur les déplacements,
l’augmentation de la largeur de la maille
ou la diminution du rapport d’aspect sont
de meilleures stratégies pour augmenter
la capacité de transport du courant de
l’EMF pour la protection contre la foudre.
La relation entre le déplacement
et la formation de fissures
Greegor et ses collègues de BR&T
estiment (de manière qualitative) que
Figure 7. Microphotographies des structures composite après exposition à l’humidité
et aux cycles thermiques. A gauche, les résultats pour l’EMF en cuivre et à droite,
celle en aluminium.
toute augmentation de déplacement
entraîne un risque accru de formation
de fissures dans les couches de protection
puisque les contraintes mécaniques
dues aux cycles thermiques
s’accumulent au fil du temps.
Les expériences confortent cette logique,
comme le montre la figure 7,
qui présente des coupes transversales
en microphotographies de
structures de protection avec des
EMF en aluminium et en cuivre après
une exposition prolongée à l’humidité
et aux cycles thermiques dans
une chambre de test en conditions
proches de la réalité. La structure
avec l’EMF en cuivre ne montre pas
de fissures, alors que l’EMF en aluminium
présente une fissuration dans
l’apprêt, des fissures visibles sur les
bords et la surface, et une fissuration
importante dans les endroits de chevauchement
du maillage.
Sur la même plage de température,
les résultats des expériences sont en
bonne corrélation avec les résultats
des simulations et montrent systématiquement
des déplacements plus
Références
élevés dans les couches de protection
de l’EMF en aluminium. La simulation
et l’expérimentation indiquent
tous deux que l’EMF en cuivre est
un meilleur choix pour la protection
contre la foudre des structures composite
d’avion. La simulation multiphysique
est donc un moyen fiable
pour évaluer l’influence des paramètres
de conception de l’EMF pour
les contraintes et les déplacements,
afin de mieux comprendre et réduire
la probabilité de formation de fissures.
Jennifer A. Segui
L’équipe de recherche au centre Boeing
Research and Technology,
de gauche à droite : Patrice Ackerman,
Jeffrey Morgan, Robert Greegor,
et Quynhgiao Le.
L’information présentée dans cet article est basée sur les sources publiées
suivantes :
1
The Boeing Company. 787 Advanced Composite Design. 2008-2013.
www.newairplane.com/787/design_highlights/#/visionary-design/composites/advanced-composite-use
2
J.D. Morgan, R.B. Greegor, P.K. Ackerman, Q.N. Le, Thermal Simulation
and Testing of Expanded Metal Foils Used for Lightning Protection of
Composite Aircraft Structures, SAE Int. J. Aerospace 6(2):371-377, 2013,
doi :10.4271/2013-01-2132.
3
R.B. Greegor, J.-D. Morgan, Q.N. Le, P.K. Ackerman, Finite Element Modeling
and Testing of Expanded Metal Foils Used for Lightning Protection
of Composite Aircraft Structures, Proceedings of 2013 ICOLSE Conference
; Seattle, WA, September 18-20, 2013.18-20, 2013.
Essais & Simulations • JUIN 2015 • PAGE 35

Essais Et ModElisation
En pratique
La simulation, un accélérateur d’essais
La simulation numérique occupe une place de plus en plus importante dans l’aéronautique. Au Cetim,
les essais effectués – en éprouvette ou directement sur les composants eux-mêmes – concernent pour
beaucoup la caractérisation des matériaux et de fatigue afi n de déterminer des lois de comportements
qui serviront à comprendre la loi d’endommagement des matériaux. Si ces moyens d’essais destructifs
sont toujours essentiels dans le développement des pièces aéronautiques, les ingénieurs ont aujourd’hui
quasi-systématiquement recours à la simulation numérique, et ce pour plusieurs raisons.
Haidar Jaffal
Yvon Goth
Mohamed Bennebach
L’essor considérable de la simulation
numérique s’explique par de multiples
facteurs : d’une part le secteur aéronautique
est en plein essor, d’autre
part, parce que depuis de nombreuses
années, la simulation numérique a pris
le pas sur les essais en environnement
; ces derniers ne concernant en
effet que les essais de qualification finaux.
En matière d’essai, la simulation
numérique est utilisée en assistance
pour définir, par exemple, la position
des capteurs placés sur les pièces excitées
par des pots vibrants afin de déterminer
le niveau de perturbations de
la structure. « Nous avons beaucoup
de demandes en matière d’essai aéronautique.
Dans ce domaine, la simulation
nous permet, en fatigue, d’optimiser
et d’accélérer les phases d’essai,
souligne Mohamed Bennebach, du Cetim.
La simulation nous aide également
à définir de manière pertinente la position
des capteurs ». Mohamed Bennebach
est expert référent en fatigue et
chargé de projet d’essais et calculs en
fatigue et de structure. Arrivé il y a plus
de six ans au Cetim, il possède un parcours
spécifique dans le domaine de la
fatigue des matériaux et des structures.
Hall de St-Étienne
Son rôle au sein du Cetim est de déterminer
l’aspect simulation et calcul des
dommages sur les pièces.
De son côté, Haidar Jaffal occupe la
fonction de responsable d’équipe ressources
techniques au sein du pôle Innovation,
conception et simulation (ICS)
du Cetim ; animateur de la communauté
simulation, il possède une réelle culture
simulation-calcul. « Les temps d’essais
représentent un enjeu important. Or, en
fatigue, ces temps d’essais sont parfois
très longs alors que les exigences des
industriels portent en grande partie sur
la réduction des temps de développement
; c’est le cas de l’aéronautique
mais aussi des autres secteurs pour
lesquels nous travaillons. Pour relever
les défis, nous utilisons la simulation numérique
qui nous permet, en quelques
jours voire en quelques heures de déterminer
la tenue en fatigue de composants
qui dureront de nombreuses
années. Ainsi, avec la simulation, notre
métier a fortement évolué : nous travaillons
désormais sur des échelles de
temps d’essais de l’ordre de quelques
semaines, même si cette durée dépend
fortement des matériaux mis en jeu et du
spectre de sollicitation ». De son côté,
Yvon Goth, ingénieur d’étude acoustique
et vibrations et expert, ajoute : « la
Essais & Simulations • JUIN 2015 • PAGE 36

Essais Et ModElisation
simulation présente l’intérêt d’être une
sorte de préliminaire permettant de garantir
que la ‘’sévérisation’’ de l’essai est
bien la même. Mais la simulation permet
aussi et surtout de réaliser, en accéléré,
des phases d’essais qui auraient duré
des années. On peut ainsi faire subir
des simulations de chargements sur les
pièces et les composants. »
Yvon Goth est expert référent. Il a intégré
le Cetim en 1995 dans l’équipe dédiée
à la question thermique et énergétique
avant de rejoindre en 2002 le pôle Bruit
et vibration dans le domaine du calcul et
de la modélisation. Il précise que « dans
le domaine de la fatigue vibratoire par
exemple, nous travaillons avec des méthodologies
standardisées pour déterminer
un profil de fonctionnement. Avec
la simulation, en une centaine d’heures,
nous obtenons une synthèse d’essais
sur un pot vibrant de composants et de
leur exploitation sur des durées de plusieurs
dizaines de milliers d’heures ».
Les essais sur les composants, qu’ils
fassent partie ou non de la structure,
sont essentiels pour valider la tenue à
un spectre de sollicitation donné. Ainsi,
les ingénieurs d’essai réceptionnent les
composants et les mettent sur des bancs
avant de les soumettre aux sollicitations
et de vérifier que les structures tiennent.
Des compétences internes fortes
dans les matériaux composites
Les équipes du Cetim réalisent donc des
essais afin d’émettre des rapports de caractérisation
de loi de comportement de
matériaux, de faire de la vérification et
de la validation au service de l’aéronautique.
Dans le domaine des composites
cette fois, une équipe spécialement dédiée
à ce domaine se situe à Nantes à
La Jonelière pour les caractérisations
Technocampus
mécaniques et physico chimiques des
matériaux. Cette équipe analyse aussi
les déformations par video correlation et
étudie les cinématiques d’endommagements
par la tomographie et l’émission
acoustique. Ces techniques ont été développées
en particulier pour répondre
aux besoins des ingénieurs des grands
donneurs d’ordres aéronautiques – Airbus
et Safran en particulier. Sur le Technocampus
Composite, le Cetim simule
numériquement les structures et les
procédés de fabrication à partir des caractéristiques
physique et mécaniques
des matériaux utilisés. Pour soutenir les
développements industriels, le Cetim a
Essais mécaniques et climatiques
Vibrations
Chocs
Traction
V.R.T.
Climatique
Thermique
B.S.
LABORATOIRE D’ESSAIS
Qualification Produits & Systemes
Environnemental Stress Screening Evaluation du design
Humidité
Dépression
Eltec Electronique - Technique
Tel: 05-61-206-206 Fax: 05-61-207-857
Email: contact@eltec-fr.com www.eltec-fr.com
23 Avenue MERCURE ZA-ECOPARC 1
31130 QUINT FONSEGRIVES
Eltec
Toulouse
Essais & Simulations • JUIN 2015 • PAGE 37

Essais Et ModElisation
permet de mesurer des déformations
et de déterminer les contraintes liées
pour la plupart aux procédés de mise
en œuvre ». Les équipes du Cetim font
appel à différents moyens de mesure
comme la diffraction par rayons X.
La simulation numérique pour répondre
aux défis de demain
créé un laboratoire scientifique commun
avec le LMT Cachan, le GEM de Nantes
et le CNRS. L’objectif de ce laboratoire
est de répondre aux nombreuses problématiques
industrielles afin de combiner
les performances des produits tout
en réduisant les cycles et les coûts de
fabrication.
Dans le secteur de l’aéronautique, les
problématiques sont nombreuses :
celles-ci concernent tout aussi bien
l’environnement, les fréquences d’essais
importantes sans oublier l’accélération
du nombre d’essais. Autre défi à
relever : le fait que les matériaux composites
ne présentent pas les mêmes
phénomènes d’endommagement que
les matériaux classiques. « Le problème
est que nous possédons moins
de recul sur les matériaux composites
que sur les matériaux métalliques, souligne
Haidar Jaffal. Toutefois, nous disposons
d’un outil et de compétences
fortes afi n de répondre à la problématique
numérique sur les composites.
TFE
Simulation process
Actuellement, le Cetim travaille de manière
continue pour répondre à la demande
exigeante dans l’aéronautique.
Ainsi, nous adaptons en permanence
nos capacités de calcul et de simulation
et nous développons des modèles
de post-traitement en fatigue de plus
en plus pertinents exploitant le bon
couplage simulation-essais au service
de l’optimisation du produit industriel ».
Enfi n, les ingénieurs sont aujourd’hui
confrontés à des problèmes liés à la
matière et qui était inconnus auparavant
tels que la contrainte résiduelle ;
en d’autres termes, les matériaux
composites comportent des éléments
différents tels que des fi bres et lesquels
n’ont pas la même histoire ni les
mêmes contraintes. Il existe donc déjà
un changement sur la matière avant
même d’être mis sur un banc d’essai ;
d’où une complication supplémentaire
dans la mise en œuvre de l’essai. « Le
Cetim possède déjà les compétences
et les experts sur ce sujet. Ceci nous
Le centre technique abrite plusieurs
types de solutions logicielles complémentaires
et destinées à répondre à
la fois à des besoins en calcul bien
ciblés et à des problématiques liées à
des métiers précis comme la fatigue ou
la simulation d’essais. Ainsi, les outils
Catia, SolidWorks, Abaqus et Nastran
cohabitent avec les solutions d’Ansys,
nCode ou encore HyperWorks d’Altair
et ROHR2 sans oublier les logiciels
« maison » comme Castor Concept
(codes éléments finis pour les équipements
sous pression) et Cobra ; cette
dernière solution développée par le Cetim
permet de dimensionner et concevoir
des assemblages multi-matériaux.
Parmi les grands défis de la simulation
numérique figure avant tout le big
data mais également bien d’autres tendances
telles que le multi-physique et
l’augmentation drastique du nombre
de données d’essai ; véritable problématique
qui nécessite des progrès en
matière de méthodologies de visualisation
adaptées aux grandes données
d’essais. « Aujourd’hui, pour faire des
essais de plus en plus compliqués,
mais bien plus complets, il est essentiel
d’intégrer toutes les physiques
d’un composant, les simuler et traiter
des informations de plus en plus nombreuses,
précise Haidar Jaffal. Il faut
donc absorber toutes ces informations
qui concernent à la fois la physique, les
matériaux, le chargement, le parcours
et le comportement ainsi que l’endommagement
sur les composants. Ce que
l’on constate aujourd’hui, c’est que de
plus en plus de centres de calcul fleurissent
en France et en Europe. Ces
structures abritent de nombreuses
compétences, en particulier dans l’aéronautique
». Celles-ci devraient également
rendre plus accessibles aux PMI
des services malheureusement trop
coûteux pour beaucoup d’entre elles.
Olivier Guillon
Essais & Simulations • JUIN 2015 • PAGE 38

Essais et Modelisation
Interview
Entretien avec Olivier Tabaste, de MSC Software
Responsable de la partie business development chez MSC Software pour le marché aéronautique
dans la région EMEA, Olivier Tabaste fait également partie de l’équipe Global Industry Business Development
et travaille avec ses homologues américains, asiatiques et pays émergeants. Sa vision
mondiale de l’aéronautique permet de porter un regard global sur un secteur mâture dans l’utilisation
de la simulation numérique.
Essais & Simulations
> Quelle place occupe l’aéronautique
dans votre métier ?
Olivier Tabaste
Aujourd’hui, l’aéronautique représente
près de 40 % de notre chiffre d’affaires
; ce secteur fait beaucoup évoluer
nos solutions, mais il n’est pas le
seul moteur de ces évolutions puisque
l’automobile est toujours bien présente
(environ un tiers de nos activités). Les
demandes de nos clients dans l’aéronautique
proviennent de différents
horizons. En effet, le marché de l’aéronautique
est global et se compose d’un
côté de quelques grands donneurs
d’ordres et de très nombreux équipementiers.
> Quelles sont les problématiques
de vos clients ?
Aujourd’hui, la connaissance est très
partagée. C’est d’autant plus vrai pour
la simulation numérique : nos clients
ont besoin de comprendre ce que fait
chacun de leurs partenaires afin de valider
un programme, avec les bonnes
méthodes. Mais cette collaboration a
des limites : il est évident que l’on ne
peut pas tout partager, du moins pas
totalement. Pour cela, MSC met au
point des solutions qui permettent de
travailler avec des outils différents de
ceux de leurs partenaires. Notre plateforme
d’échange est capable d’intégrer
toutes sortes de modules.
> Et dans le domaine des essais ?
Notre plateforme SimManager (SLM
et PLM) ne se contente plus de tracer
les modèles mais répond au souhait
de nos clients de conserver l’historique
de toutes leurs opérations et de
s’en servir comme base de connaissances.
L’objectif est de toujours
mieux comprendre pourquoi on aboutit
à tel ou tel résultat afin d’en tirer les
bonnes conclusions qui permettrons
de limiter le nombre d’essai couteux.
En complément, notre solution Apex
répond bien à la volonté de nos clients
distribuer l’activité des méthodes utilisées
ou de partager les procédures.
En effet MSC va lancer la quatrième
version d’APEX, une solution qui permet
notamment de fractionner des
modèles gigantesques d’avions ou
d’hélicoptères avec la possibilité de
modifier une fonction d’un partenaire
et l’intégrer dans le système sans
avoir à tout mettre à jour. Il en est de
même pour les modèles multi-physiques
: il est possible à partir d’un
modèle d’optimiser un seul équipement
sans pour autant avoir le détail
de tout ce qui s’y passe.
MSC a également décidé de faire évoluer
sa solution Engineering Life Cycle
(ELM) servant à compiler les informations
d’essais physiques et/ou sur les
matériaux de façon à mieux définir les
missions dans l’aéronautique à partir
des mêmes plateformes. Une nouvelle
version d’ELM sera d’ailleurs présentée
sur le salon du Bourget.
> À quoi correspondent les besoins
en simulation ?
Dans le civil, les besoins sont avant tout
d’ordres économiques. Ils concernent
la réduction de la consommation, des
émissions de gaz ou de polluants, du
bruit etc. Ainsi, ces problématiques ont
orienté la recherche vers des études
sur les matériaux composites – désormais
utilisés sur des pièces de structure
– mais aussi sur les équipements
électriques afin de réduire le poids des
appareils. Mais le recours à de nouveaux
matériaux ou à ce type d’équipements
présente, par exemple, des
problèmes de dissipation d’énergie.
Alors qu’auparavant la structure d’un
avion faisait l’objet d’un calcul mécanique,
aujourd’hui, il est nécessaire
d’avoir une plus grande compréhension
des comportements et de coupler
les différents phénomènes.
Autre problématique : avec les thermoplastiques,
il est impossible de produire
une pièce en un seul moule. On
est contraint de faire de l’assemblage
et de la soudure ; c’est le cas des fuselages
d’avion, des portes ou du carter
des moteurs. Ainsi, ces nouveaux
matériaux appellent les ingénieurs à
faire du couplage de phénomènes et
les intégrer dans des modèles de simulation.
> Quelles limites les éditeurs doiventils
encore franchir ?
L’une des limites concerne la formation
de nos clients car nos technologies
sont de plus en plus évoluées. Il
faut des gens formés non plus à l’utilisation
intuitive des outils de calcul
mais à l’interprétation des phénomènes
physiques et les volumes de
résultats toujours plus complexes qui
en découlent. Autre limite : la puissance
de calcul qui, même si cet aspect
évolue, se heurte à deux freins :
la peur d’envoyer des informations
sur un réseau et la manière dont le
post-traitement se fait aujourd’hui. Il
faut donc trouver de nouvelles méthodes
pour éviter de se retrouver
avec un calcul gigantesque.
Propos recueillis
par Olivier Guillon
Essais & Simulations • JUIN 2015 • PAGE 39

Essais et Modelisation
Solution
Intespace lance sa nouvelle version
de DynaWorks
Après trois années de développement et les derniers tests chez les clients beta testeurs, Intespace a
annoncé que la version 7 de DynaWorks est désormais disponible. Cette nouvelle version s’est inspirée
des retours d’expérience de ses clients et utilisateurs, parmi lesquels Airbus qui avait en effet
retenu Intespace pour préparer et suivre les essais statiques de l’A350 XWB.
Conçu par Intespace, le leader européen
des essais industriels, DynaWorks
a déjà une belle histoire :
le logiciel né dans le sud-ouest de la
France a été retenu par des acteurs
majeurs du monde industriel, en Europe
et dans le monde, pour piloter
des essais stratégiques : Airbus, EDF,
l’ESA, General Electric, la Nasa, Rolls
Royce, Safran, Schneider Electric,
Thales…
Des références et des expériences
riches et passionnantes qui ont donné
aux équipes de développement du logiciel
des clés précieuses pour l’adapter
aux enjeux des marchés de demain.
DynaWorks7 dessine en effet un nouveau
mode de collaboration entre les
bureaux d’études, les centres d’essais
et l’ensemble des acteurs d’un projet
industriel.Elle leur propose une plateforme
unique, partagée et intégrée au
processus de chacun.
Cette approche garantit une communication
sans faille entre les activités de
test et de simulation tout au long du cycle
de développement du produit.400
fonctions d’analyses automatisées
couvrant l’ensemble des essais, ergonomie
renouvelée avec l’apparition
de dydgets, intégration des mesures
multi-physiques, gestion des phases
d’instrumentation et d’acquisitions de
données…Les spécifications de DynaWorks7
libèrent les ingénieurs de
beaucoup de contraintes et permettent
de réels gains de productivité.Elles
leur offrent aussi un nouveau confort
de travail.
Airbus A350 XWB, un projet pilote
pour Intespace
Au cœur d’un grand projet industriel
réussi comme l’A350 XWB, le dernier
né de la famille Airbus, on trouve
aussi des partenaires plus discrets,
plus petits, mais extrêmement impliqués
dans la « mise au monde » du
premier appareil en matériaux composites
de l’avionneur européen. C’est le
cas d’Intespace et de son partenaire
DGA-Techniques aéronautiques, entreprises
spécialisées dans le domaine
des essais de simulation de l’environnement,
installées à Toulouse, le berceau
d’Airbus. Pour Intespace, au-delà
de cinq années passionnantes de
plannings très chargés au service du
futur avion, cette collaboration est aussi
la preuve de l’efficacité de son offre
globale de prestations.
Pour la société d’ingénierie toulousaine,
l’aventure a en effet commencé
bien avant le premier essai sur la
structure de l’avion. Dès 2010, Airbus
avait retenu Intespace pour préparer
et suivre les essais statiques de
l’A350 XWB : avec son logiciel « maison
» DynaWorks et en collaboration
étroite avec les services Airbus, Intespace
a mis en œuvre l’application
MyTest, un système d’instrumentation
et de suivi en temps réels des
essais, totalement inédit qui a permis
une fiabilité inégalée de la mesure.
Intespace a été également choisi,
avec son partenaire DGA-Techniques
aéronautiques, pour concevoir et
construire l’installation d’essais de
structure de l’avion. C’est l’opportunité
pour Intespace de valoriser son
savoir-faire en ingénierie de moyens
d’essais avec cette installation qui a
assuré sa mission pendant toute la
campagne et vient juste d’être démontée.
C’est là que la structure de
l’avion a été poussée au-delà de ses
limites sous la maîtrise d’œuvre d’Intespace
pour en extraire le maximum
de données avant validation pour son
premier vol. Airbus confie aussi à Intespace
les procédures de contrôle
non destructif sur le spécimen essais
statiques mais également sur la
cellule d’essai fatigue pointe avant
pour lequel sont réalisés les essais
thermiques et de fatigue au sein
des laboratoires de son partenaire
DGA-Techniques aéronautiques. La
campagne s’est achevée l’été dernier
et le premier vol commercial a eu lieu
en janvier.
Verbatim
Une démonstration exemplaire
« Présent dans toutes les
étapes de la validation de ce
projet industriel, nous avons pu
faire jouer toutes les synergies
entre nos équipes et proposer
un ensemble de prestations
cohérentes et complémentaires.
L’entreprise a pu démontrer
que gagner du temps
sur une campagne d’essais
passe par une vision globale.
Les essais prennent alors une
dimension plus stratégique, enrichissent
la connaissance du
projet et favorisent son succès
rapide. Cette expérience avec
Airbus nous a conforté dans
cette vision du métier des essais.
»
Frank Airoldi PDG d’Intespace
Essais & Simulations • JUIN 2015 • PAGE 40

Essais et Modelisation
Cas pratique
Simulation de la température au sommet
d’un réservoir de satellite au cours
de sa pressurisation sur le pas de tir
Les opérations de remplissage en ergol des réservoirs de satellites s’achèvent par une mise en pression
sur le pas de tir qui s’accompagne d’une augmentation de la température de paroi. La spécification
assurant la sécurité des personnes et des biens impose que cette température n’excède pas 35 °C.
En l’absence de mesures de température sur le réservoir, il est donc impératif d’évaluer l’influence de
la vitesse de pressurisation et la géométrie du réservoir sur le comportement thermique de la paroi.
Résumé
La pressurisation des réservoirs de satellite induit une augmentation de la température qui ne doit pas excéder 35 °C.
Afin d’éviter une instrumentation lourde, coûteuse et intrusive, Thales Alenia Space propose une simulation de la
température en fonction de la vitesse de pressurisation et de la géométrie des réservoirs.
Mots-clés
Satellite, Propulsion, Réservoir, Ergols, Remplissage, Pressurisation, Modélisation, Simulation
Abstract
Pressurization of fuel tanks leads an increase of temperature which mustn’t exceed 35 °C. To avoid a heavy, expensive
and intrusive monitoring, Thales Alenia Space proposes a simulation of the temperature as a function of the
pressurization rate and the tank geometry.
Key-words
Satellite, Propulsion, Fuel Tank, Fuel, Filling, Pressurization, Modeling, Simulation
Contexte
Pour se garantir de tout risque d’explosion
lors de la pressurisation des réservoirs,
certaines compagnies n’hésitent
pas à mesurer in situ les températures
en divers points des réservoirs. Cependant,
un tel procédé requiert une
instrumentation coûteuse en temps et
planning, principalement en raison des
contraintes liées à la directive ATEX 1 .
Cette démarche allant à l’encontre des
objectifs de minimisation des coûts,
Thales Alenia Space s’est affranchi de
ce mode opératoire en développant un
simulateur permettant de prédire les
comportements en température.
Réservoir expérimental
Pour envisager assez tôt la validation
du modèle simulé, le service des essais
de propulsion s’est préalablement doté
d’une maquette représentative d’un réservoir
de type PROTEUS. Ce réservoir
sphérique usiné en titane (Figure 1) est
1
ATEX : ATmosphères EXplosibles.
d’une contenance de 38 litres et présente
deux compartiments séparés
par une membrane en élastomère : en
configuration de vol, l’un des compartiments
contient l’ergol tandis que l’autre
accueille le gaz de pressurisation (en
l’occurrence, de l’azote).
Figure 1. Réservoir PROTEUS.
Afin d’être représentatif des conditions
de vol, le réservoir est recouvert d’une
MLI (Multi-Layer Insulation) (Figure 2) qui
le protège du flux thermique provenant
de l’espace. Une bâche supplémentaire
vient simuler l’isolation thermique occasionnée
par la caisse du satellite.
Les expériences sur banc d’essai ont
permis d’étudier différents taux de pressurisation
et de chargements en eau
(l’eau permettant de simuler l’hydrazine
tout en limitant le risque d’explosion).
L’évolution de la température au sommet
d’un réservoir comporte deux phases :
un échauffement dû à l’augmentation de
la pression, puis un refroidissement lors
du retour à la température ambiante.
L’étude expérimentale sur la maquette
de test a permis d’appréhender les
phénomènes physiques qui caractérisent
les dynamiques de température :
• La température augmente avec le débit
de pressurisation ;
• La température maximale atteinte diminue
avec le taux de remplissage en eau ;
• Le temps de stabilisation thermique
augmente en fonction de la vitesse de
pressurisation mais diminue en fonction
de la charge d’eau.
À l’aune de ces résultats expérimentaux,
un simulateur a été conçu pour
Essais & Simulations • JUIN 2015 • PAGE 41

Essais et Modelisation
Figure 2. Isolation thermique du réservoir.
extrapoler le modèle de comportement
à d’autres types de réservoir. Sa description
fait l’objet de la suite de l’article.
Modélisation numérique
> Phénomènes physiques
Pour estimer la température au sommet
du réservoir, il est nécessaire de
définir les phénomènes de transport
thermique prépondérants. En considérant
le nombre de Rayleigh [1], il
est possible de montrer l’existence
d’un phénomène de convection naturelle.
Ce nombre adimensionnel, défini
comme le produit du nombre de
Grashof et du nombre de Prandtl, correspond
en effet au rapport entre les
phénomènes moteur, comme la poussée
d’Archimède, et les phénomènes
résistants, comme la diffusion de la
chaleur ou les frottements visqueux.
Ra = Gr . Pr
gβ∆TLcρ
v
Gr = 3 2
=
µ
2
α
où ν est le coefficient de viscosité cinématique
et α le coefficient de diffusivité
thermique. g, β, ∆T, L c
, ρ et μ désignent
respectivement la constante gravitationnelle
(~10 m/s²), le coefficient de
dilatation volumétrique, la différence de
température entre la paroi et le fluide, la
longueur caractéristique, la masse volumique
et la viscosité dynamique.
Le nombre de Grashof qui est ici de
l’ordre de 10 7 , indique par ailleurs que
cette convection, dont le seul moteur
provient des forces de gravité dues à
la différence de température entre le
fluide au loin et la paroi, est laminaire.
Si le rayonnement est souvent prépondérant
par rapport à la convection naturelle,
il n’est ici pas pris en compte : d’une
part, les températures considérées sont
particulièrement faibles, d’autre part, la
très faible valeur du coefficient d’émissivité
du MLI rend le flux échangé par
rayonnement entre ce dernier et la paroi
quasiment négligeable.
Les mécanismes physiques qui entrent
en jeu se résument donc à :
• une convection naturelle entre la paroi
externe du réservoir et la couche
d’air ambiante située entre cette dernière
et le MLI ;
• une convection (forcée, durant la
phase de pressurisation, et naturelle
durant la phase de stabilisation) entre
la paroi interne et l’azote injecté ;
• une conduction dans l’épaisseur de
la paroi du réservoir
> Analyse nodale
Une approche par la méthode nodale
permet de discrétiser le système, siège
de différents échanges thermiques, en
un nombre fini d’éléments de volume
V i
. À chaque élément V i
est associé un
nœud N i
où est calculée une température
T i
. Nous réalisons ainsi un maillage
où chaque élément est à température
uniforme et satisfait l’équation de la
chaleur :
ρc
p
∂Ti
+∇ . jout
= qi
∂T
Chaque nœud i peut échanger de
l’énergie avec un ensemble de nœuds
j par conduction et convection, et est
potentiellement relié à une source de
chaleur. Les flux échangés entre deux
entités i et j s’écrivent sous la forme :
Φ ij = G ij T j −T
i
( )
où G ij
est la conductance entre les éléments
i et j.
La modélisation du système conduit
ainsi à établir un ensemble de nœuds,
de sources et de conductances, reliés
par un réseau thermique.
Pour les conditions aux limites, nous
utilisons une condition de Dirichlet
(température imposée) dans la paroi
du réservoir, et une condition de Neumann
(flux de chaleur imposé) pour la
température du gaz de pressurisation.
Le nombre de Biot [1], dont la valeur
peut être estimée inférieure à 0.1, caractérise
l’importance relative de la
résistance interne et de la résistance
d’interface. Nous tenons donc compte
uniquement d’un gradient de température
dans la direction orthoradiale,
et supposons que la paroi reste isotherme
dans la direction radiale. De
cette manière, le système constitué
par la paroi en titane est discrétisé en
N nœuds équidistants, situés à mi-chemin
entre les parois interne et externe.
hL
Bi = c
λTi
où h est le coefficient de convection à
l’interface solide – fluide, L c
une longueur
caractéristique du problème, et
λ Ti
la conductivité thermique du titane.
L’hypothèse selon laquelle des phénomènes
de turbulence tendent à brasser
le gaz au moment de l’injection permet
de modéliser la température de l’azote
par un seul nœud, ce qui revient à négliger
la conduction dans le gaz et à le
supposer isotherme à chaque instant.
Bien qu’il n’existe qu’une fine couche
d’air entre la paroi et le MLI, et seulement
quelques poches permettant à
l’air de se renouveler, nous supposons
que l’atmosphère ambiante agit comme
un thermostat, sous réserve de modéliser
l’échange convectif, a posteriori,
par un coefficient de transfert faible.
Le système peut finalement être représenté
par le réseau thermique équivalent
de la figure 3.
Figure 3. Réseau thermique équivalent
L’hypothèse d’une membrane parfaitement
déformable implique que
la surface d’échange par convection
entre l’azote et la paroi n’est autre que
la surface de l’hémisphère supérieur.
Par ailleurs, au regard de la capacité
calorifique élevée de l’eau, la température
du nœud N peut être supposée
constante et égale à la température
ambiante du liquide.
La détermination de la température de
paroi exige de connaître l’évolution de
Essais & Simulations • JUIN 2015 • PAGE 42

Essais et Modelisation
la température de l’azote au cours de
la pressurisation. Pour cela, la généralisation
du premier principe aux systèmes
ouverts s’exprime par [2] :
dH = δQ+
δW u
La quantité de chaleur échangée δQ
correspond aux déperditions thermiques,
et le travail technique W u
au
travail de transvasement et de compression
reçu par le gaz.
Coefficients de transfert convectifs
Le modèle a été recalé par rapport aux
tests en minimisant, pour chaque essai
k, le critère
C = Tk
( t ) −Tk
( t )
k
fin
∑ exp
i = 0
i
mod
Ce procédé a permis la détermination
des coefficients convectifs externe h ext
et interne h int
.
Bien que dans la réalité, le coefficient
h ext
dépende des différences de température
entre le fluide et la paroi, la
proximité des valeurs obtenues pour
ce coefficient conforte l’idée qu’il n’est
pas nécessaire de tenir compte des
variations, tant locales que temporelles,
de la température de paroi ;
ceci d’autant qu’elles restent significativement
faibles. En outre, faute de
connaître une corrélation du nombre
de Nusselt adapté spécifiquement à
notre situation, nous avons fait le choix
de supposer h ext
constant et égal à la
valeur moyenne de tous les coefficients,
c’est-à-dire,
.
h 37 , W. m
2. K
1.
ext =
− −
L’évolution de h int
a été tracée en
fonction du produit ṖV N2
qui n’est
autre qu’un terme proportionnel à la
vitesse d’injection de l’azote dans le
réservoir. Les résultats obtenus sont
probants en ce qu’ils montrent de
façon cohérente que plus la vitesse
d’injection augmente, plus le coefficient
convectif h int
est élevé. Afin de
s’affranchir d’une recherche de précision
qui s’avère superfétatoire compte
tenues de la complexité des phénomènes
convectifs et des conditions
expérimentales (mesures bruitées, vitesses
de pressurisation et température
de la pièce non constantes, etc.),
la loi h int =
h int
(ṖV N2
) a été approximée
par une fonction affine.
i
Pour la phase de stabilisation, le coefficient
h int
a été supposé identique quels
que soient les cas de pressurisation
ou de charge d’eau considérés. En regroupant
tous les cas de mesures, l’algorithme
d’optimisation a ainsi mené à
la valeur.
Résultats
h 12 , W. m
2. K
1.
int =
− −
À titre d’exemple, nous présentons sur
la figure 4 le cas d’une pressurisation à
0,2 bars/mn couplée à un chargement
d’eau de 28 kg.
Figure 4. Températures réelle
(en bleu) et simulée (en rouge) pour
un chargement de 28 kg et une vitesse
de pressurisation de 0,2 bar/mn.
De manière générale, le principe de
simulation adopté permet d’approcher
toutes les courbes expérimentales de
façon satisfaisante et, tous cas confondus,
la précision est toujours meilleure
que 1,5 °C.
Extension de cas
Pour simuler le comportement thermique
des réservoirs hémisphériques
(Figure 5), de nouvelles expressions
de conductances ont été introduites
afin de modéliser les échanges au niveau
des viroles. Les résultats acquis
sur le réservoir sphérique sont ici réutilisés,
à ceci près que le coefficient
convectif interne h int
est normalisé par
la vitesse d’injection du gaz.
Figure 5. Réservoir hémisphérique
Figure 6. Températures réelle
(en bleu) et simulée (en rouge)
au sommet de O3B durant les phases
de remplissage (en haut)
et de stabilisation (en bas).
Le réservoir hémisphérique n’est plus
équipé d’une membrane en élastomère
mais d’une membrane flottante
supposée épouser la paroi [3], si bien
que la surface d’échange par convection
s’en trouve réduite.
Les superpositions des courbes réelles
et simulées présentées sur la figure 6
confirment la validité de l’extension du
modèle.
Conclusion
Le développement d’une méthode nodale
a permis de modéliser le comportement
en température des réservoirs
sphériques et hémisphériques lors de
leur pressurisation et de leur stabilisation
à la température ambiante avec
moins de 1,5 °C d’incertitude.
Ces corrélations permettent de justifier
la possibilité de s’affranchir d’un suivi
en température des réservoirs au cours
de leur pressurisation sur le pas de tir.
Bettacchioli A. 1 , Nouët L.-A. 2
1 Expert pour le centre d’essais
Thales Alenia Space Cannes
F-06156 Cannes-la-Bocca
Cedex, France
2 ISAE-ENSMA Téléport 2
1, avenue Clément Ader BP 40109
86961 Futuroscope Chasseneuil Cedex
Essais & Simulations • JUIN 2015 • PAGE 43

Essais et Modelisation
Entretien
Faire face aux nouveaux enjeux
de l’aéronautique par la simulation
L’aéronautique – et dans une moindre mesure la défense et le spatial – a le vent en poupe, et cette
nouvelle édition du SIAE ne devrait pas démentir l’idée que le secteur s’internationalise et rend la bataille
de plus en plus rude. Ainsi, concevoir le plus rapidement possible, tout en maintenant des niveaux
de qualité et de fiabilité extrêmes, fait la part belle aux éditeurs de logiciel de simulation numérique qui
jouent un rôle de plus en plus important dans le développement des appareils et de leurs équipements.
Slaheddine Frikha
Essais & Simulations
> Quelle place prend l’aéronautique
aujourd’hui dans votre métier ? Comment
celui-ci a-t-il évolué ces dix dernières
années ?
Slaheddine Frikha
ESI Group a toujours maintenu des
liens très forts avec le secteur aéronautique
et spatial, ayant fait ses premiers
pas dans le domaine de l’aérospatial et
de la défense. Aujourd’hui, plusieurs innovations,
notamment dans le domaine
des nouveaux matériaux, ont propulsé
notre activité dans ce domaine qui est
devenu depuis trois ans le second secteur
industriel couvert par ESI. Cette
reconnaissance est mondiale puisque
le secteur aéronautique a permis à ESI
Group de renforcer ses exportations
dans plusieurs pays, notamment les
BRIC où le chiffre d’affaires aéronautique
atteint 20 à 30 %.
Un important travail a été effectué les
dernières années pour consolider le
positionnement de la société dans l’écosystème
aéronautique, notamment dans
les pays historiquement actifs dans le
secteur (France, Allemagne, Royaume-
Uni, États-Unis, Russie). Combiné au
renforcement des collaborations technologiques
et des activités de co-création
menés par ESI Group, ce secteur
est porteur d’un fort potentiel de croissance
pour l’activité de la société – un
potentiel en phase avec la croissance
propre que connaitra sans doute l’aéronautique
dans les années à venir…
> À quels enjeux est aujourd’hui
confronté le secteur de l’aéronautique
et spatial ? Et tout particulièrement
en matière de simulation ?
Les enjeux du secteur sont fortement
liés au succès de ces solutions et à
l’augmentation très importante de la demande.
L’aérien emboite le pas au terrestre
dans différents secteurs (transport,
télécommunication, renseignement,
militaire…). Cette augmentation crée
deux enjeux majeurs qui font évoluer les
pratiques industrielles : une forte émergence
de la compétition avec plusieurs
nouveaux entrants et la nécessité d’augmenter
les cadences de production. La
simulation numérique, et plus particulièrement
les solutions que développe
ESI Group pour franchir un nouveau cap
vers l’ingénierie virtuelle, apporte l’agilité
nécessaire pour faire évoluer les processus
des entreprises et réaliser les gains
de performance attendus. L’enjeu pour
les nouveaux entrants est d’apprendre
plus vite et de sécuriser leurs processus
industriels. À l’inverse, les opérateurs
historiques ont besoin d’innover plus vite
et d’augmenter leur réactivité face au besoin
de changement.
> Quelles problématiques se posent
aujourd’hui à ce secteur et comment
les éditeurs tels qu’ESI Group y répondent
? Dans le cas d’ESI, avezvous
quelques exemples concrets de
cas d’application à nous dévoiler ?
Les principales problématiques du
secteur sont d’assurer la montée en
cadence et de réduire les coûts et l’impact
sur l’environnement. ESI Group
offre à ses clients dans de nombreux
secteurs de l’industrie les moyens et la
capacité de valider les conceptions par
le prototypage virtuel, de fabriquer virtuellement,
et d’assembler ces produits
virtuels pouvant ensuite être testés
dans des conditions d’exploitation normales
et exceptionnelles. Les clients
ESI peuvent ainsi traiter les questions
pratiques liées à la fabrication, l’assemblage
et le couplage entre les différents
attributs des produits et les différents
domaines de performance – et ce, bien
avant que les prototypes physiques
réels puissent être testés.
Les technologies 3D immersives et interactives
développées par ESI Group
permettent de donner vie aux produits et
de mettre en scène leur système productif
avant qu’ils n’existent dans la réalité.
Ces solutions sont utilisées aujourd’hui
par les clients du secteur aéronautiques
pour adapter leurs procédés de fabrication
aux nouvelles cadence tout en s’assurant
de fabriquer bon du premier coup,
de maîtriser les marges et de réduire les
rebus, en prenant en compte les effets
et les impératifs de la fabrication à différents
phases du développement produit.
L’ingénierie virtuelle contribue aussi
Essais & Simulations • JUIN 2015 • PAGE 44

Essais et Modelisation
à fluidifier et à raccourcir les cycles de
certification, besoin qui émerge fortement
en parallèle avec l’élargissement
des fenêtres d’innovation et la nécessité
de réduire les coûts, sans compromis
sur les exigences de sécurité.
Parmi les cas concrets d’application
dans le secteur de l’aéronautique,
Expliseat a conçu, testé et certifié
ses sièges Titanium en utilisant Virtual
Seat Solution d’ESI. Acoudesign
a réduit le bruit à l’intérieur des hélicoptères
Airbus X4 grâce à la modélisation
de panneaux absorbant les
vibrations dans VA One d’ESI (simulation
vibro-acoustique). Le Chinois
Shenyang Aircraft à quant à lui réduit
le poids de pièces embouties grâce à
PAM-STAMP d’ESI, la solution pour
simuler l’emboutissage de tôle. Autre
exemple avec Aernnova en Espagne,
qui a amélioré ses procédés de fabrication
de pièces en composites grâce
à la suite de Simulation de fabrication
des composites.
> Par rapport à vos métiers, qu’allez-vous
présenter au Bourget ?
Les solutions que nous mettrons en
avant cette année sont les suivantes.
Tout d’abord, Build, une solution de fabrication
virtuelle pour les domaines de
la fonderie, l’emboutissage, soudage et
la fabrication virtuelle des composites.
Ensuite, nous présenterons Test, une
solution dédiée à l’environnement virtuel
pour les applications vibro-acoustique
et l’électromagnétisme, Experience,
une solution de réalité virtuelle
(démonstrations et vidéos), sans oublier
Control : un produit destiné au contrôle
des systèmes avec la présence de
notre démonstrateur Civitec, une récente
acquisition utilisée en aéronautique.
Enfin, en matière de prototypage
virtuel, nous présenterons Virtual Seat
Solution, une solution utilisée par Expliseat
pour concevoir le siège d’avion le
plus léger au monde. Ce cas illustre très
bien la pertinence des solutions d’ESI,
le champ des possibilités et l’intérêt de
la notion de bout en bout.
> Quelles sont vos perspectives de
développement dans le domaine de
l’aérospatial ?
À travers le gain de parts de marché et
la forte implication de ESI Group dans
l’activité R&D, telle que les initiatives
Corac qui dessinent les technologies
demain pour la filière aéronautique,
ESI se pose comme partenaire privilégié
des opérateurs aéronautique et
de leurs fournisseurs, pour leur apporter
les solutions d’ingénierie virtuelle
de demain. Les acteurs du secteur
aéronautique utilisent les prototypes
virtuels comme colonne dorsale de
l’ensemble des processus de développement
(de la conception à la fabrication
et l’assemblage) et de permettre à
ces objets virtuels, mais ’’vivants’’, de
connecter les différentes phase du cycle
en V entre eux et avec les autres
processus de l’entreprise.
L’industrie aéronautique a toujours
joué un rôle pionnier pour faire émerger
les ruptures technologiques. Les
perspectives de développement d’ESI
Group dans le domaine aéronautique
sont à l’image du niveau d’adoption
de ses innovations dans le secteur. Le
positionnement actuel de ESI Group
dans la majorité des projets innovant,
autant en France (Corac, Sefa, UAF…)
que dans les autres principales régions
aéronautique (États-Unis, Royaume-
Uni, Chine…), témoigne fortement de
cette adoption.
> À quelles avancées technologiques
pouvons-nous nous attendre
? Pour relever quels défis ?
ESI a réalisé – et continue de réaliser –
d’importantes avancées technologiques,
d’abord dans son domaine historique
de la physique des matériaux,
mais aussi à travers des acquisitions
dans le domaine de l’ingénierie système,
de la création d’environnement
immersif, de la gestion des données
de simulation et plus récemment dans
le domaine de l’analyse des big data et
de la simulation des capteurs. Autant
de briques technologiques qu’ESI intégrera
dans une solution cohérente
grâce à sa vision des technologies
de demain et d’une collaboration très
étroites avec ses partenaires industriels
et académiques.
Propos recueillis par Olivier Guillon
>> Slaheddine Frikha
Quelques mots sur son
parcours et son rôle
chez ESI
Ingénieur Arts et Métiers, Slaheddine
Frikha a rejoint ESI Group
en 2002 et a depuis assuré plusieurs
fonctions de direction de
Business Units au sein de la
filiale française. Actuellement
Senior Manager en charge du
développement du secteur aéronautique
en zone EMEA, Slaheddine
Frikha travaille étroitement
avec les partenaires industriels
pour faire émerger des projets
de co-création autour de solutions
technologiques à forte valeur
ajoutée, renforçant le positionnement
d’ESI Group comme
partenaire de référence dans le
secteur. Récemment, Slaheddine
Frikha a conduit la participation
d’ESI Group aux programmes
Corac dans le cadre des plans
d’Investissement d’avenir, sous
tutelle de la DGAC et de la DGA.
Il est à ce titre le référant d’ESI
Group pour contribuer au projet
gouvernemental Usine Aéronautique
du Futur, dont ESI a été
nommé membre (coopté par les
membres fondateurs).
Essais & Simulations • JUIN 2015 • PAGE 45

DOSSIER
Sopemea, une longue tradition
dans les essais aéronautiques
Il existe en France un réel savoir-faire
en matière d’essais. Née d’une tradition
à fois scientifi que et industrielle,
cette culture des essais s’est affi rmée
dans tous les secteurs d’activité, à
commencer par l’aéronautique, dont
l’héritage se porte bien et continue de
tirer l’industrie française vers le haut.
Ainsi, il existe en France des laboratoires
d’essais de pointe, abritant des
moyens et des équipements souvent
uniques en Europe et de précieuses
compétences humaines. C’est le cas
de Sopemea, pour qui le magazine Essais
& Simulations ouvre les colonnes
dans ce numéro spécialement consacré
à l’aéronautique, afi n de connaître
un peu mieux ce qui se cache derrière
les nombreuses activités de cette fi liale
du groupe Apave.
Fondée par un groupement d’équipementiers
aéronautiques dans la
France d’Après-guerre en tant que
Laboratoire d’essais d’État, le groupe
Sopemea aujourd’hui se présente et
se structure au travers d’un ensemble
de laboratoires spécialisés dans les
essais en environnement. Leur mission
? Proposer une gamme complète
de prestations pour tester tout type
d’équipements et de systèmes.
Pour décrire des essais de vibration,
Bernard Colomies, directeur technique
de Sopemea, présente dans un premier
article les moyens et les méthodes
qui ont été mis en place pour les essais
de vibration au sol des avions Falcon
8X et Falcon 5X de Dassault. Il est à
noter que Bernard Colomies a également
mené les projets portant sur les
différents essais d’analyses modales
réalisés à Bordeaux Mérignac ces
trente dernières années pour la plupart
des avions Dassault Aviation.
Dans un deuxième article, le directeur
des opérations des essais d’environnement,
Sébastien Dautremepuich,
explique en quoi consistent concrètement
les essais de qualifi cation des
équipements aéronautiques ainsi que
les moyens d’essais associés et donc
utilisés à cet effet.
Conscients de la restructuration de la
supply chain du secteur aéronautique,
des multiples innovations technologiques,
des contraintes de compétitivité
économiques, sans oublier la
montée de nouveaux constructeurs,
Sopemea se doit d’être à l’écoute du
marché. Dans ce contexte, Philippe
Birr, directeur commercial & du développement,
évoque quant à lui, l’accompagnement
à la certifi cation des
équipements aéronautiques en réponse
justement à cette évolution de
la supply chain.
Ensuite, Gérard Laporte, directeur
général d’Apave Aéroservices et directeur
d’exploitation de l’activité
aérospatiale du groupe Apave Sud
Europe, explique dans une interview
comment le contrôle non destructif
Essai qualification sur cœur électrique de Boeing 787 (Zodiac Aerospace)
(CND) est devenu un test important
dans le secteur aéronautique ; c’est
un savoir-faire complémentaire aux
essais.
Pour achever ce dossier, Sandrine
Vacher, consultante pour le compte
d’OSAC (fi liale aéronautique du
groupe Apave), présente le MRB
(Maintenance processus Review
Board) qui permet de garantir que les
caractéristiques de sécurité et de fi abilité
sont maintenues pendant l’exploitation
commerciale d’un avion. Tout en
nous spécifi ant le rôle d’OSAC dans ce
processus MRB, la spécialiste partage
un cas précis, celui du F5X dont le processus
est déjà en cours.
Nathalie Geffroy (Sopemea)
et Olivier Guillon
Essais & Simulations • JUIN 2015 • PAGE 46

Dossier
Retour d’expérience
Essais de vibrations au sol des Falcon 8X et 5X
Cet article présente les moyens et les méthodes qui ont été mis en place pour les essais de
vibration au sol des avions Falcon 8X et Falcon 5X. Ces essais ont été réalisés par Sopemea
pour Dassault Aviation, une collaboration étroite entre les deux équipes ayant permis une corrélation
essais/calculs en temps réel.
Abstract
This paper presents the means
and the methods that were developed
for the Ground Vibration
Tests of the Falcon 8X and
Falcon 5X aircrafts. These tests
were carried out by Sopemea for
Dassault Aviation ; a close collaboration
between the two teams
has enabled a test/simulation
correlation in real time.
Contexte
Pour le compte de Dassault Aviation,
l’équipe mesure de Sopemea a réalisé
les essais de vibrations au sol (GVT)
des nouveaux avions d’affaire Falcon
8X et 5X ainsi que ceux des trains d’atterrissage
du Falcon 5X. Cette campagne
d’essai s’est déroulée sur le site
de Dassault Aviation de Mérignac d’octobre
à novembre 2014.
Glossaire :
FRF : Frequency Response Functions
PRM : Phase Resonance Method
PSM : Phase Separation Method
Fonctions de réponse en fréquence
Méthode d’appropriation modale
Méthode globale
La Figure 1 représente les différents
essais et simulations qui doivent être
réalisés dans le cadre de la certification
d’un avion. Les essais de vibration
au sol représentent une étape importante
dans ce processus complet qui
se termine par des essais en vol, puis
l’établissement des marges et la certification.
Ils sont réalisés sur le premier
avion en sortie de la chaîne de fabrication
et avant les premiers essais en
vol. Dans ce processus, la partie expérimentale
et la partie simulation sont
très imbriquées et complémentaires.
Description des appareils testés
Les Falcon 8X et Falcon 5X sont des
avions d’affaire de Dassault Aviation
avec les caractéristiques suivantes :
Falcon 8X :
Longueur : 24,46 m
Envergure : 26,29 m
Hauteur : 7,94 m
L’objectif d’un essai GVT est de déterminer
de façon expérimentale les
caractéristiques vibratoires de l’appareil
: fréquences de résonance, déformées
modales, coefficients d’amortissement
structuraux et masses
généralisées.
Ces paramètres modaux ont été déterminés
au préalable par le bureau
d’étude de Dassault Aviation à l’aide
de ses outils de calcul par éléments
finis. Ces mesures vont permettre à
Dassault Aviation de recaler et de valider
les modèles éléments finis de la
structure. Les modèles ainsi recalés
pourront être utilisés pour démontrer
l’absence d’instabilités aéroélastiques
(flottement) dans le domaine de vol
de l’avion en prenant en compte une
marge de sécurité. Ces modèles serviront
aussi à réaliser toutes les simulations
les faisant intervenir, dont l’étude
des couplages avec le système de
commande de vol de l’avion.
Figure 1 : Diagramme de la stratégie de certification
Essais & Simulations • JUIN 2015 • PAGE 47

Dossier
Falcon 5X :
Longueur : 25,2 m
Envergure : 25,9 m
Hauteur : 7,5 m
Objectifs et configurations
de l’essai
Le cahier des charges de ces deux
campagnes d’essai définit les objectifs
(modes à mesurer) pour chaque avion
et par configuration. La stratégie de
mesure des modes consiste à mixer la
méthode par appropriation (PRM) et la
méthode dite « globale » (PSM). Ces
deux méthodes sont expliquées dans
les paragraphes suivants.
La Configuration 1 du Falcon 5X correspond
à l’avion en condition de vol
avec les trains d’atterrissage rentrés.
Celle-ci est réalisée en posant l’avion sur
des suspensions pneumatiques permettant
un déplacement de l’avion selon les
trois directions. Les fréquences de résonance
des suspensions (lorsqu’elles
supportent l’avion) sont beaucoup plus
basses que les premiers modes propres
de l’avion. Cette configuration permet
donc de se rapprocher des conditions de
simulation appelées « libre-libre ». Une
suspension localisée sous la voilure est
présentée sur la Figure 2.
Figure 2 : Photographie d’une
suspension de l’avion sous la voilure
Dans cette configuration 1, pour laquelle
l’avion est en configuration vide
(c’est à dire sans carburant), nous
avons identifié une vingtaine de modes
de vibration dans la gamme de
fréquences de 0 à 50 Hz.
Figure 3 : Schéma de l’installation de l’essai
La Configuration 2 du Falcon 5X correspond
à l’avion en condition au sol
posé sur ses trains d’atterrissage. Cette
configuration a fait l’objet de différents
cas de remplissage de carburant (vide,
mi plein, plein), différentes configurations
de lests dans l’avion, et certains
cas de panne de servocommandes des
gouvernes. Dans cette configuration
près de 200 modes ont été identifiés.
La méthode d’identification du comportement
modal requiert une excitation
de la structure et la mesure de sa
réponse dynamique. Lors d’un GVT,
cette excitation provient habituellement
de pots vibrants répartis sur la
structure. Ce type d’excitation a largement
été utilisé lors des essais GVT
des Falcon 5X et 8X.
Pour chacune des configurations précédemment
décrites, des essais avec
excitation par les gouvernes ont également
été effectués, afin de déterminer
les fonctions de transfert entre les
gouvernes et la structure. L’excitation
est provoquée par l’effet inertiel lors du
mouvement des gouvernes. Dans certaines
bandes de fréquence et pour certains
modes, les niveaux d’excitations
pour ces essais sont très élevés par rapport
aux excitations avec pots vibrants.
En plus des identifications et mesures
du comportement de l’avion, les modes
des trains d’atterrissages du Falcon
5X ont été mesurés dans deux configurations
: montés sur un bâti d’essai
et montés sur l’avion suspendu. Cette
dernière configuration, qui permet de
connaître avec précision les modes
souples du train en tenant compte des
conditions aux limites réelles, a représenté
un challenge pour l’équipe qui ne
l’avait jamais réalisé auparavant.
Moyens mis en œuvre par
Sopemea et Dassault Aviation
En plus des équipes de Dassault Aviation
Mérignac (avion), trois équipes
étaient présentes sur le site : Sopemea
(mesures), Dassault Aviation St Cloud
(calcul) et Dassault Aviation Istres (pilotage
gouvernes). Elles avaient pour
objectif l’analyse des résultats et la
comparaison essais-calcul en temps
réel afin de piloter l’essai en fonction
des résultats.
La chaîne de mesure Sopemea est
présentée Figure 3. Les principaux
moyens mis en œuvre pour l’identification
des modes propres par les deux
méthodes, l’appropriation et la méthode
globale sont :
– 20 excitateurs modaux (pots vibrants)
de différentes forces (50 N, 200 N et
1 000 N) dont certains longue course
(50 mm Crête-Crête), équipés de
têtes d’impédance (mesure de la
force et de l’accélération introduite).
Un exemple de mise en place d’excitateur
est présenté en Figure 4.
Essais & Simulations • JUIN 2015 • PAGE 48

Dossier
Figure 4 : Excitation de la voilure
sur le Falcon 8X
– 13 grues de différentes hauteurs
pour suspendre les pots vibrants
– 540 accéléromètres et conditionneurs
PCB. L’instrumentation de l’empennage
du Falcon 8X avec les accéléromètres
est présentée en Figure 5.
Figure 5 : Instrumentation
de l’empennage du Falcon 8
– Un système d’acquisition numérique
de 560 voies
– Plusieurs systèmes de traitement
pour analyser, après chaque essai et
au pied de l’avion, les données mesurées
et extraire les modes.
Tous les moyens d’acquisition et de
traitement sont regroupés dans une
remorque et disposée à proximité de
l’avion en essai. Ils sont illustrés par la
photographie de la Figure 6.
Figure 6 : Vue d’ensemble des moyens
autour de l’avion
Le bureau d’étude Dassault Aviation
Saint Cloud disposait sur place de
nombreuses stations de calcul pour
valider les résultats obtenus et les corréler
au pied de l’avion avec les résultats
du calcul.
Dassault Aviation Istres était présent
avec des moyens complémentaires
pour piloter tous les essais d’excitation
par les gouvernes et surveiller les paramètres
avion.
Le travail a été accompli successivement
sur les deux avions par trois
équipes Sopemea, soit au total 11 personnes
: deux équipes de jour et une
équipe de nuit pour les essais avec
excitation par les gouvernes. Cette organisation
nous a permis d’atteindre
l’objectif fixé par le cahier des charges
pour les deux avions.
Méthodes d’essais utilisées
Les deux méthodes d’analyse modale
suivantes ont été utilisées : la méthode
dite ‘globale’ou Phase Separation Method
(PSM) et la méthode dite du ‘sinus
approprié’ou Phase Resonance
Method (PRM).
>> Méthode globale ou PSM
La méthode PSM est basée sur le
traitement des Fonctions de Réponse
en Fréquence (FRF) pour l’extraction
des paramètres modaux (fréquences
propres, amortissements, déformées
modales et masses modales).
Cette méthode a été mise en place
au début des essais, elle détermine
de façon rapide les modes propres
de l’avion. Les résultats issus de cette
méthode ont permis d’obtenir une
bonne estimation des fréquences de
résonance et des déformées modales,
ce qui a facilité ensuite l’appropriation
des modes avec la méthode PRM.
L’équation matricielle de la dynamique
d’un système excité par un ensemble
de forces F est de la forme :
[ M]{ ẋ̇ }+[ C]{ ẋ }+[ K]{ x}=[ f ] (1)
Avec [M] la matrice de masse, [C] la
matrice d’amortissement, [K] la matrice
de raideur, et {x(t)} le vecteur déplacement
fonction du temps. [f] est la
projection des efforts introduits F sur le
modèle [M], [C], [K] considéré. Les modes
propres de la structure sont définis
comme étant les solutions non triviales
de l’équation (1) sans second membre.
Les structures ont généralement des
modes propres de vibration peu amortis,
nommés modes réels ou normaux.
L’avion a été soumis à des forces
d’excitation de type aléatoire ou sinusoïdal
sur une plage de fréquence allant
jusqu’à 70 Hz. Les emplacements
des excitateurs ont été situés sur des
points de rigidité suffisante (pour ne
pas abîmer localement la structure)
et apportant une bonne distribution
d’énergie (emplacement où les modes
symétriques et asymétriques
présentent un maximum de déplacement).
Jusqu’à 4 excitateurs ont été
utilisés simultanément sur l’avion.
Les réponses de la structure ont été
enregistrées pendant la durée de l’excitation
sur les capteurs.
La répartition des capteurs sur l’avion
est représentée sur la Figure 7. Pour
ces essais, plus de 500 accéléromètres
ont été collés successivement
sur chacun des avions.
Figure 7 : Modèle Falcon 8X pour
la méthode PSM, les sphères
représentent la localisation des points
de mesure
La mesure des réponses de la structure
et la mesure des forces d’excitation
ont permis le calcul des Fonctions
de Réponse en Fréquence (FRF) associées
à chaque accéléromètre qui
sont définies de la façon suivante :
ẋ̇i
() f ms .
−2 Hi
() f =
(2)
Ff () N
Avec x ̇̇ i () f l’accélération mesurée par
l’accéléromètre ‘i’en fonction de la fréquence,
et F(ƒ) la force d’excitation
fonction de la fréquence. Les paramètres
utilisés pour le calcul des FRF
ont été choisis judicieusement pour
permettre une analyse optimisée des
données : nombre de moyennes et
recouvrement suffisants, choix d’une
fenêtre de pondération adaptée… La
fonction de cohérence a permis de
vérifier la qualité des mesures effectuées
; elle quantifie la causalité entre
l’accélération et la force mesurées. La
Essais & Simulations • JUIN 2015 • PAGE 49

Dossier
cohérence varie de 1 pour une mesure
sans bruit à 0 pour une mesure ne
comprenant que du bruit. Un exemple
de courbe de FRF et de cohérence est
présenté en Figure 8.
Figure 8 : Exemple de FRF et Cohérence
Une fois les FRF calculées, l’algorithme
Polymax de LMS a été utilisé
pour le calcul des modes propres.
Cet algorithme, défini dans le domaine
fréquentiel, permet d’obtenir
des diagrammes de stabilité clairs,
facilitant ainsi l’extraction modale. Un
exemple de diagramme de stabilité est
présenté en Figure 9.
Figure 9 : Diagramme de stabilité pour
l’extraction des paramètres modaux
L’algorithme de calcul des modes
propres a permis d’obtenir les fréquences
propres, les amortissements
et déformées associées ainsi que les
masses généralisées.
Cette méthode permet de disposer très
rapidement d’une excellente évaluation
des modes pour une durée d’immobilisation
de l’avion réduite.
>> Méthode appropriée ou PRM
La méthode expérimentale PRM de
résonance modale consiste à exciter
la structure avec un signal du type sinus
à fréquence fixe et à rechercher
la configuration d’excitation (emplacement
des pots vibrants et niveaux
relatifs d’excitation) afin que la structure
vibre sur un seul mode propre. Le
critère de qualité utilisé est un critère
de phase, un mode propre est isolé
quand toutes les réponses de vitesse
de la structure (issues des capteurs)
sont en phase ou en opposition de
phase avec l’excitation. La principale
difficulté de cette méthode est de
trouver l’excitation adéquate afin que
l’avion vibre sur le mode réel recherché.
Si on reprend l’équation (1), ci-dessus,
on s’aperçoit qu’en injectant sur
la structure des forces [F] égales à
C ẋ̇ , on obtient l’équation (3) :
[ ]{ }
[ M]{ ẋ̇ }+ [ K]{ x}=
0 (3)
Les modes propres, solutions non triviales
de l’équation (3), sont des mouvements
sinusoïdaux. Les matrices
[M] et [K] étant réelles, symétriques et
définies positives, les vecteurs propres
solutions de l’équation (3) sont réels.
L’ensemble des points de la structure
vibrent en phase ou en opposition de
phase.
La technique d’analyse modale par
la méthode dite PRM consiste donc à
compenser les forces de dissipation
internes de la structure ([ C]{ ẋ̇ }) par
des forces d’excitation externes ([F ]).
Pour être parfaitement exact, il faudrait
mettre en place une répartition
d’efforts sur la structure correspondant
à la répartition
Coefficientd’approximation
de dissipation d’énergie.
Dans, la pratique, l’utilisation de
quelques points d’excitations permet
d’approprier un mode.
A partir des résultats issus de la méthode
globale, et en fonction du mode
à rechercher, les excitateurs choisis
par l’opérateur sont « accouplés » sur
l’avion. Leur nombre peut varier de 2 à
6 excitateurs simultanés.
Le niveau, la fréquence et la phase
de ces excitateurs sont ajustés de façon
à fermer les figures de Lissajous
(Figure 10) correspondants au tracé
Figure 10 : Courbes de Lissajous
des réponses en vitesse des capteurs
judicieusement répartis sur l’avion,
par rapport à la force d’excitation. Ce
tracé forme une ellipse, qui lorsque la
vitesse mesurée est en phase avec la
force d’excitation, se réduit à un segment
(ellipse plate). C’est sur la base
de ce critère graphique appliqué à un
ensemble de mesures d’accélérations
qu’est menée l’appropriation d’un
mode.
La fréquence obtenue et la mesure
de tous les accéléromètres nous permettent
d’obtenir directement la fréquence
et la déformée du mode.
Les critères de qualité utilisés pour valider
l’appropriation sont les suivants :
– Lissajous fermés entre référence excitation
et réponses judicieusement
réparties sur la structure (contrôle
sur écrans),
– Réponses imaginaires des points de
mesure nulles sur les tracés de déformées,
– Coefficient d’appropriation (défini par
la formule (4)) proche de 1 :
Coefficientd’approximation
= 1−
= 1−
Σ( Imag( v)* Module( v ))
(4)
Σ( Module(
v ))
Avec v le vecteur de déformée modale.
Une mesure d’impédance est alors
réalisée en augmentant progressivement
le niveau de force de l’excitation
et en réappropriant le mode par une
modification de la fréquence. Le tracé
de la fréquence du mode en fonction
du niveau d’excitation (Figure 11) permet
de vérifier que la mesure du mode
est effectuée dans une zone linéaire,
avec un niveau d’excitation tel que
l’on soit au-delà des jeux et des frottements.
L’étape suivante consiste à mesurer
l’amortissement et la masse généralisée
pour avoir tous les paramètres du
mode recherché. Ces paramètres sont
déduits à partir de 2 méthodes de mesure
distinctes :
– Méthode de la force en quadrature
: une fois le mode approprié,
on rajoute à la force d’excitation un
pourcentage positif puis négatif de
force en quadrature de phase (dé-
Σ( Imag( v)*
M
Σ( Module(
v
Essais & Simulations • JUIN 2015 • PAGE 50

Dossier
sur l’avion. Pour cela nous avons utilisé
deux excitateurs suspendus et euxmêmes
fixés par une sangle autour du
fuselage (Figure 12).
Figure 12 : Excitation du train
d’atterrissage sur l’avion suspendu
A partir de cette configuration d’excitation
et d’une instrumentation du train,
nous avons pu mettre en œuvre les
analyses modales PRM et PSM décrites
ci-dessus et obtenir les principaux
modes propres de train.
Conclusion
La préparation et la mise en œuvre
d’une campagne d’essais sur site de
cette ampleur a nécessité la mise en
place de moyens techniques et humains
très importants.
phasée de π/2) et on recherche la
nouvelle fréquence permettant d’obtenir
une réponse de la structure
dont a vitesse de déplacement est
en phase avec l’effort injecté. Cette
fréquence est tracée en fonction
du pourcentage d’effort injecté en
quadrature de phase. La pente de
la droite obtenue nous donne alors
l’amortissement et permet également
de calculer la masse généralisée.
– Méthode de la puissance complexe
: cette méthode consiste à
réaliser un balayage en fréquence
autour de la fréquence propre du
mode. Les courbes de puissance active
(partie réelle de la puissance au
point d’excitation) et de la puissance
réactive (partie imaginaire) nous
permettent de déterminer l’amortissement
et la masse généralisée du
mode.
Figure 11 : Courbes d’impédance
Ces résultats sont alors analysés et
compilés dans un fichier transmis en
temps réel à l’équipe calcul de Dassault-Aviation
qui peut les corréler au
calcul.
Cette méthode fournit une mesure très
précise des modes, et présente l’avantage
de s’avérer robuste aux non-linéarités
susceptibles d’être observées
sur avion.
Analyse modale des trains
d’atterrissage
Parmi les nouvelles méthodes mises
en œuvre durant cet essai, nous avons
effectué l’analyse modale des trains
d’atterrissage directement sur l’avion
dans la configuration d’un avion suspendu
sur vérins pneumatiques.
Le challenge a consisté à trouver un
moyen d’excitation découplé du sol
permettant d’exciter le train en torsion
Les exigences techniques des cahiers
des charges des deux campagnes
d’essai F5X et F8X ont été remplies.
L’utilisation conjointe des méthodes
PSM et PRM de façon optimale (en
exploitant au maximum les qualités de
chacune) ont permis d’aller au-delà de
ces exigences en termes de nombre
de modes identifiés et de durée d’immobilisation
de l’avion.
La corrélation calculs/essais réalisée
au pied de l’avion par les calculateurs
Dassault-Aviation a permis un pilotage
particulièrement efficace de l’essai. La
motivation et la collaboration parfaite
des équipes de Dassault-Aviation et
de Sopemea ont également contribué
au succès de ces campagnes d’essai
GVT.
Bernard Colomies et Carole Treffot
SOPEMEA
Parc Inovel Sud, BP48
78542 Vélizy Villacoublay
colomies@sopemea.fr et treffot@sopemea.fr
Essais & Simulations • JUIN 2015 • PAGE 51

DOSSIER
Équipements
Les essais aéronautiques chez Sopemea
et leurs moyens d’essais associés
RÉSUMÉ
Les essais de qualifi cation des équipements aéronautiques doivent couvrir
l’ensemble des situations normales et agressives auquel un équipement
sera soumis pendant son utilisation. Tout équipement devra donc faire l’objet
d’une série de tests, qui dépendent de plusieurs facteurs, par exemple
de la localisation de l’équipement dans l’aéronef, du type d’équipement
(mécanique, électrique, hydraulique…), du type d’aéronef (civil ou militaire),
de la taille de l’équipement, ses besoins en servitudes…
Toute campagne de qualifi cation doit être réalisée en fonction d’exigences
particulières ou cahier des charges et de normes d’essais (exemple : DO
160). Le groupe Sopemea possède l’ensemble des moyens d’essais nécessaires
à ces qualifi cations. Ce dossier va présenter quelques essais et
les moyens associés.
ABSTRACT
Aeronautical equipment qualifi cation testing should cover all normal and
aggressive situations which will be subjected an equipment during its
use. Any equipment would therefore be subject to a series of tests, which
depend on several factors, for example:
– the localization of the equipment in the aircraft,
– the type of equipment (mechanical, electric, hydraulic…),
– the type of aircraft (civil or military),
– the size of the equipment,
– its servitude requirements…
Any qualifi cation test campaign should be carried out according to particular
requirements or specifi cations and test standards (for example: DO
160). Sopemea group has all the test facilities required for these qualifi cations.
This fi le will introduce some tests and the associated facilities.
Essais climatiques
En fonction de leur position dans
l’aéronef, certains équipements vont
devoir résister à des conditions climatiques
très sévères. On entend par
conditions climatiques, l’ensemble des
paramètres auquel sera exposé l’aéronef
pendant son exploitation : températures,
pressions, échauffement
solaire, pluie, neige, givre, attaque
chimique, moisissures, ambiance
corrosive… Par exemple, pendant la
phase de décollage, l’aéronef va subir
des variations rapides de températures,
de pressions, d’humidité et
d’ensoleillement, de pluie… Ces températures
peuvent alors descendre
jusqu’à – 55°C, sous une pression de
quelques dizaines de millibars.
Afi n de couvrir tous les cas de fi gure, la
distribution statistique des conditions
climatiques potentielles a été défi nie
dans des normes, afi n d’être reproduits
dans des laboratoires d’essais.
Les essais les plus connus concernent
la température et l'altitude, les VRT
(Variation Rapide de Température), le
givrage, la susceptibilité aux fl uides,
les moisissures et le brouillard salin.
Le groupe Sopemea réalise tous ces
types d’essais à l’aide d’enceintes climatiques
dont les performances et les
volumes exceptionnels sont adaptés à
l’équipement (taille, masse, besoin en
servitudes…). Deux de ces enceintes
climatiques sont uniques en Europe de
par leurs dimensions et leurs caractéristiques.
Ces moyens d’essais ont par
exemple été utilisés pour les essais
de qualifi cations climatiques du cœur
électrique du Boeing 787, ou encore
pour l’exposition de véhicules militaires
à des conditions extrêmes de température,
humidité, ensoleillement et pluie.
Caractéristiques du moyen d’essais
20 m 3 (photographie n° 1) :
– Volume maxi : 20 m 3
– Températures : – 80 °C à +200 °C
– Pression : de 20mb à Pression
atmosphérique
– Humidité Hr (%) : 95 (entre +20
et +50 °C)
– Échauffement solaire
(jusqu’à 1120 W/m²)
Caractéristiques du moyen d’essai
200 m 3 (photographie n° 2) :
– Volume maxi : 200 m 3
– Températures : – 80 °C à +200 °C
– Humidité Hr (%) : 95 (entre +20
et +50 °C)
– Échauffement solaire
(jusqu’à 1120 W/m²)
– Neige
1 - Moyens d’essais de 20 m 3
Essais & Simulations • JUIN 2015 • PAGE 52

DOSSIER
La pénétration d’eau dans les matériels
peut occasionner des problèmes
électriques, changement de caractéristiques
des composants, augmentation
de masse, gonfl ements, pertes de visibilité
dans les dispositifs optiques…
Chaque type d’essai à réaliser nécessite
la mise en œuvre d’un moyen
d’essai spécifi que. On notera les paramètres
suivants lors de la défi nition
de la méthode d’essais : le Système
d’aspersion, l’intensité du fl ux et l’angle
d’aspersion.
2 - Enceinte climatique de 200 m 3 6 - Essai de givrage
À ces exigences climatiques peuvent
venir s’ajouter d’autres contraintes :
certains équipements électroniques
sont refroidis par un apport d’air prélevé
à l’extérieur de l’aéronef.
Sopemea a défi ni et mis au point un
système dit de « cooling » (cf. photographie
n° 3) qui permet de reproduire
l’arrivée d’air froid (à – 55°C)
représentant l’air prélevé par un aéronef
en altitude pour refroidir le dit
élément.
Ce système permet d’injecter un fl ux
d’air dont le débit massique, la température
et la pression sont pilotés, par
l’utilisation d’une baie de pilotage et de
diaphragmes à prise de pression (cf.
Photographie N° 4).
Les essais de pluie
Le but de ces essais est de vérifi
er l’aptitude des enveloppes, des
couvercles, des joints d’étanchéité
à maintenir les matériels et équipements
en bon état de marche après
avoir été soumis à des gouttes d’eau,
des projections d’eau ou à une immersion.
Il existe trois types d’essais de pluie :
– Pluie artifi cielle (simulant la pluie
naturelle, les infi ltrations d’eau ou la
condensation)
– Projection d’eau (simulant des rafales
de pluie, système d’arrosage,
lavage)
– Immersion
5 - Boîte à gouttes
Les essais de dépôt de glace
Le but de ces essais est de vérifi er
l’aptitude du matériel à conserver ses
fonctionnalités sous une couche de
glace. L’effi cacité des moyens de dégivrage
éventuels peut également être
évaluée avec cette méthode.
Le dépôt de glace sur un équipement
peut engendrer la dégradation
de ses performances spécifi ques, le
changement de ses caractéristiques,
l’augmentation de sa masse, des diffi
cultés de démarrage, la perte de visibilité
dans les dispositifs optiques, des
échanges thermiques dégradés…
3 - Baie de pilotage de cooling
4 - Diaphragme de cooling
Essais & Simulations • JUIN 2015 • PAGE 53

DOSSIER
Essais mécaniques
Les perturbations des équipements
aéronautiques liées aux agressions
mécaniques sont des éléments prépondérants
des campagnes de qualifi
cation. Par exemple, une excitation
vibratoire trop importante peut entraîner
des dommages tels que la rupture
par fatigue, la perte de fonctionnalités
ou encore générer des nuisances sonores.
À l’instar des essais de qualifi cations
climatiques, on retiendra pour les essais
mécaniques les vibrations sinusoïdales
et aléatoires, les chocs, le
windmilling, les essais statiques et
d’accélération constante.
Vibrations haute fréquence
Le but de ces essais est de reproduire
l’environnement vibratoire auquel les
équipements seront soumis. Deux
grandeurs physiques sont prises en
compte lors d’un essai de vibrations :
la sévérité (niveau d’accélération) et la
durée (fatigue).
Vibrations sinusoïdales : Les vibrations
transmises, rectilignes et sinusoïdales
sont défi nies par leur amplitude de déplacement
a et leur fréquence f.
L’amplitude de l’accélération obtenue
est de la forme : Γ= 1 4π
2 fa
2
g
Avec ᴦ en gn, f en Hz et a en m (gn
étant l’accélération de la pesanteur
normalisée)
Vibrations aléatoires : Les vibrations
transmises, aléatoires à distribution
gaussienne des valeurs instantanées,
sont défi nies par leur densité
spectrale de puissance d’accélération
G (f) et leur bande de fréquence
df = f2 – f1.
L’accélération effi cace est déterminée
par la relation : Γ 2 f2
= G(f)df
Avec G(f) en g²/Hz et f en Hz
Ces essais de vibrations sont réalisés
sur des vibrateurs électrodynamiques.
Le groupe Sopemea possède l’un
des plus gros vibrateurs électrodynamiques
existant dans les laboratoires
privés européens : le LDS994 (cf. photographie
n° 7).
Ses caractéristiques sont les suivantes
:
– Plage de fréquence : 5 à 2 000 Hz
– Déplacement crête à crête : 50,8 mm
– Force sinus : 280 kN
– Force choc : 800 kN
f1
Vibrations basse fréquence
D’autres essais de vibrations peuvent
amener à mettre en place des moyens
spécifi ques : les essais de WINDMIL-
LING.
Ces essais de vibrations ont pour objectif
de reproduire les vibrations générées
par la rotation libre de la turbine d’un
moteur d’avion lors de la perte d’une
aube (création d’un balourd). Il s’agit de
vibrations basses fréquences, avec une
très forte amplitude (jusqu’à 350 mm).
Sopemea utilise dans son laboratoire,
non seulement des moyens d’essais
« classiques » que sont les excitateurs
électrodynamiques, mais aussi
deux vérins (un vertical et un horizontal
associé à une table auxiliaire),
montés sur un massif de réaction pour
répondre à l’ensemble des demandes
d’essais de WINDMILLING.
Ces installations d’essais (cf. photographies
n° 8) possèdent les caractéristiques
suivantes en vibration sinus :
– Force Maximale : 1860 N
– Déplacement Maximal crête à crête :
350 mm
– Vitesse Maximale : 4,3 m/s
– Accélération Maximale : 28 g
– Plage de fréquence : 0,1 Hz à 100 Hz
8 - Essai de WINDMILLING
Cette présentation a ainsi permis de
dresser un panorama des moyens
d’essais de Sopemea et de montrer en
quoi consistent concrètement les essais
de qualifi cation des équipements
aéronautiques ainsi que les moyens
d’essais associés.
S.Dautremepuich, SOPEMEA
Parc Inovel Sud 78142 Velizy Cedex
dautremepuich@sopemea.fr
7 - Vibrateur électrodynamique
Essais & Simulations • JUIN 2015 • PAGE 54

Dossier
Prestations
Accompagnement à la certification de produits
aéronautiques
La mise en place en 2008 du plan Power 8 par Airbus Industries visant à réduire le nombre de fournisseurs
a durablement restructuré la supply chain industrielle du secteur aéronautique. En renforçant
la responsabilité des fournisseurs de rang 1 par exemple en termes de qualification de fonctions complètes,
les fournisseurs de rang 2 ont vu leurs positionnements industriels évoluer.
Les multiples innovations technologiques
issues d’un marché très ouvert
incitent les différents équipementiers à
soumettre des offres dans un marché
de plus en plus ouvert où les contraintes
de compétitivité économiques sont de
plus en plus fortes. Leurs phases de
développement doivent répondre aux
objectifs de compétitivité tant en termes
de durée de développement que d’investissement
mis en place. Alors que
les coûts de possession exprimés par
les compagnies aériennes restent des
contraintes fortes guidant le marché
de l’aéronautique civile, comment les
équipementiers peuvent-ils associer
compétitivité et attentes des passagers
avec des évolutions technologiques de
plus en plus rapides associées à des
contraintes d’obsolescences de plus
en plus criantes ? Comment associer
exigences commerciales et optimisation
des cycles des développements
technologiques ? La notion d’open innovation
axée sur l’écoute d’initiatives
venant d’horizons divers est-elle compatible
avec des contraintes de réglementations
et de sécurité des vols gouvernant
les phases de conception et de
fabrication des équipements ?
En fédérant les acteurs industriels
dans un contexte collaboratif, la montée
en puissance des pôles de compétitivité
permet à des acteurs industriels
du type PME/ETI d’oser monter
dans la chaîne de valeur et ainsi prétendre
occuper des responsabilités
de concepteur et de fabricant d’équipements
embarqués à fortes valeurs
ajoutées. Les fournisseurs des grands
groupes doivent-ils se restreindre à
des rôles de sous-traitant ou leur estil
possible de devenir de vrais partenaires
fournisseur de technologies
innovantes ? L’accès aux marchés
en termes de production de produits
propres est-il compatible des organisations
des PME/ETI ? Les méthodologies
de conception et de fabrication de
l’aéronautique sont-elles compatibles
des ressources et moyens financiers
des PME/ETI ?
Enfin, la mondialisation des programmes
aéronautiques, la montée en
puissance de nouveaux constructeurs,
en particulier les ambitions de CO-
MAC en Chine, présentent de réelles
opportunités pour les acteurs de notre
éco-système national. Comment est-il
possible de percer le marché chinois
sans perdre sa propriété intellectuelle
?
Sopemea, filiale du Groupe Apave,
à l’écoute de son marché
Le Groupe Apave fort d’une culture
d’entreprises axée autour de la formation,
de l’inspection et du contrôle
réglementaire propose aux acteurs du
domaine de l’aéronautique des compétences
complémentaires dans une
logique de tierce partie indépendante.
Limitons nous à décrire l’implication du
Groupe Apave dans le monde de l’aéronautique
à trois de ses filiales :
Apave Aéroservices répond aux besoins
de conseil, d’expertise et de formations
spécifiques à l’industrie, aux autorités
aéronautiques et aux affréteurs en particulier
dans les domaines de la sécurité,
de la maintenance, de la navigabilité et
de l’exploitation d’aéronefs.
OSAC a pour objet exclusif d’assurer
la mission de contrôle technique de la
sécurité de l’aviation civile française
suite à son habilitation délivrée par les
services de l’État.
Le Groupe Sopemea est un acteur
industriel reconnu pour la réalisation
des essais de qualification en environnement.
Afin de répondre aux attentes
de ses marchés, Sopemea propose
une offre d’accompagnement fondée
sur sa propre expertise et son réseau
d’intervenants.
Acteur majeur reconnu dans le domaine
des essais depuis les phases
de conception (choix d’architecture
des équipements en réponse aux
contraintes fonctionnelles et environnementales)
jusqu’à la qualification au
regard de la norme DO – 160, Sopemea
propose une offre d’accompagnement
aux industriels :
• souhaitant progresser dans la chaîne
de valeurs en acquérant des agréments
d’équipementiers en charge
de la réparation (Part 145), de la fabrication
(Part 21 G) et de la conception
de leurs produits (Part 21J),
• désirant développer de nouveaux
produits embarqués (éligibles ou non
à un TSO) et ceci quelle que soit la
taille de l’entreprise,
• à la recherche d’assistance technique
en phase de conception portant sur
les réglementations internationales
en vigueur dans le domaine de l’aéronautique,
• soucieux d’optimiser leurs cycles de
développement par une meilleure
maîtrise des objectifs de qualification,
• se développant sur les marchés internationaux.
Une offre d’accompagnement
en réponse à une évolution
de la supply chain
Conscient de l’accessibilité de certains
marchés à des acteurs industriels
émergents, le Groupe Sopemea a
franchi une étape il y a deux ans dans
son développement en décidant de répondre
aux attentes exprimées par ses
clients et prospects. Précisons tout de
Essais & Simulations • JUIN 2015 • PAGE 55

Dossier
suite que l’objectif de cette démarche
commerciale n’est pas d’apporter une
assistance à la conception par la mise
à disposition de personnels mais d’accompagner
les équipes techniques de
ses clients au regard des exigences
réglementaires.
Les prestations proposées couvrent un
large spectre :
• formation et assistance à la rédaction
des plans de qualification,
• formation et assistance à l’appropriation
des normes en vigueur pour
les différentes phases de développement
fondées sur les référentiels
et normes ABD0100, ABD0200,
ARP4754A, ARP4761, DO-254, DO
178C et 160,
• rédaction des documents portant sur
la partie assurance processus des
phases de conception,
• accompagnement dans le cadre de
la certification d’équipements et systèmes
selon TSO ou STC,
• accompagnement en qualité de tierce
partie indépendante dans le cadre de
la certification de produits des acteurs
industriels leur permettant de
conserver leurs droits de propriété
intellectuelle,
• accompagnement à l’obtention des
différents agréments propres aux
équipementiers disposant de produits
propres embarqués (Part 145 et
Part 21, TSOA).
Une offre fructueuse pour les clients
du Groupe Sopemea
Deux ans après la mise en place de ces
prestations, certaines sociétés ayant
fait confiance aux équipes de Sopemea
disposent d’ores et déjà, pour un coût
très raisonnable, des agréments leur
permettant d’agir au sein de la supply
chain en qualité d’équipementier au
même titre que les grands équipementiers
à la renommée mondiale. L’une
d’entre elles ne comporte que seize
salariés ! Disposant d’un panel d’agréments
très étendu, cette société est en
moyen de partir à la conquête des marchés
mondiaux.
Pour d’autres, en confiant aux équipes
de Sopemea la rédaction de leurs documents
portant sur la réalisation des
essais, les temps de réalisation ainsi
que les couts s’y afférant s’en trouvent
réduits avec une meilleure compréhension
et planification des tâches.
Les équipes techniques de Sopemea
peuvent envisager leurs relations avec
leurs différents interlocuteurs techniques
dans le cadre de partenariats
fondés sur la confiance permettant ainsi
de gérer et d’anticiper les aléas des
différents produits en développement.
Les relations de confiance établie permettant
alors des gains économiques
substantiels et évitent des phases de
stress contre-productives.
Dans le cadre de ses développements
en Chine, un industriel français fait
confiance au Groupe Sopemea pour
lui permettre de franchir les jalons de
la certification de son produit tout en
protégeant sa propriété intellectuelle.
Membre du pôle de compétitivité AS-
Tech Paris Région, Sopemea est au
centre des développements technologiques
réalisés par d’autres membres
bénéficiant de son assistance et ses
conseils lors des phases de développement.
Les ambitions de PME sont
secondées par des experts capables
d’accompagner les équipes techniques
dans leurs développements en
leur évitant de nombreux écueils !
Plus que jamais, le Groupe Sopemea
est au cœur de la supply chain de l’aéronautique
et s’affirme en qualité de
partenaire industriel privilégié.
Description des prestations proposées par le Groupe Sopemea
Essais & Simulations • JUIN 2015 • PAGE 56

Dossier
Entretien
Le CND, partie intégrante des essais
dans l’aéronautique
Directeur général d’Apave Aeroservices (groupe Apave) et directeur d’exploitation de l’activité aérospatiale
du groupe pour Sud Europe, Gérard Laporte a, au travers de ces deux activités, fortement recours
au contrôle non destructif (CND). Complémentaire aux opérations d’essais en environnement de Sopemea,
ce métier occupe aujourd’hui une place prépondérante dans l’exploitation d’un aéronef ; mais
il joue aussi un rôle croissant dans les phases de conception et de certification des appareils.
Essais & Simulations
Vous exercez deux fonctions au
sein du groupe Apave. Quelles sontelles
?
Gérard Laporte
J’exerce en effet deux fonctions bien distinctes.
En premier lieu, je suis directeur
général d’une filiale du groupe Apave appelée
Apave Aeroservices. Il s’agit d’une
structure de services et d’accompagnement
à l’industrie aéronautique, aux
autorités civiles et militaires ainsi qu’aux
exploitants d’aéronefs, compagnies aériennes,
affréteurs. Les activités d’Apave
Aeroservices concernent l’exploitation
de l’avion, la formation des mécaniciens
et l’accompagnement qualité notamment
dans les phases de maintenance.
En second lieu, j’occupe le poste de directeur
d’exploitation de l’activité aéronautique
et espace pour Apave Sudeurope.
Cette direction a vu le jour lorsque
le groupe Apave a décidé de créer une
ligne produit aéronautique et espace
dans le cadre de son plan stratégique
2013-2016. L’idée était de développer
et de proposer des compétences
fortes dans ce secteur industriel pour
répondre aux attentes de nos clients.
A l’instar des deux autres lignes produit
– nucléaire et oil & gas – mises en avant
par le groupe, Apave Sudeurope a
créé une direction d’exploitation située
à Toulouse qui a notamment comme
clients majeurs AIRBUS et CNES.
Cette direction d’exploitation s’adresse
à la fois aux grands constructeurs aéronautiques
mais aussi aux PME sous
traitantes et propose des prestations
dans l’assurance qualité, la surveillance
des processus de fabrication et
l’inspection de produits ou d’équipements
pour en déclarer la conformité.
Sur quels projets industriels avezvous
travaillé, par exemple ?
Nous avons été sollicités par AIRBUS
pour la chaîne de montage de l’A350,
et plus particulièrement pour valider
sa conception et pour en déclarer la
conformité avant mise en service eu
égard aux exigences de la sécurité
du travail et aux contraintes ergonomiques.
Nous avons également collaboré
avec AIRBUS sur l’avion luimême
en procédant à des opérations
de contrôle non destructif lors des
phases d’essais de qualification. Ces
opérations concernaient tout particulièrement
l’inspection des voilures en
matériaux composites.
En quoi peut-on dire que vos compétences
en matière de CND et le
savoir-faire de Sopemea dans les
essais en environnement sont complémentaires
?
Dans ses laboratoires de Vélizy (Yvelines),
en région parisienne, Sopemea
réalise des essais souvent fonctionnels
en environnement, comme par
exemple les essais réalisés sur le train
d’atterrissage de l’A380. Sopemea
met en sollicitation des équipements
critiques lors des phases de qualification
pour lesquels nous réaliserons
en phase d’exploitation un programme
de contrôle non destructif afin de déclarer
leur maintien en service. Nos
opérations sont effectuées soit chez
le client soit dans notre laboratoire de
Toulouse.
Après les essais de caractérisation effectués
en laboratoire chez Sopemea,
Apave peut poursuivre les investigations
en participant à la déclaration de la
conformité de l’équipement, notamment
dans le cadre des exigences de la réglementation
européenne (normes CE).
C’est dans ce sens que nous sommes
effectivement très souvent complémentaires.
Comment a évolué votre métier – le
CND – dans le secteur de l’aéronautique
?
Le contrôle non destructif est devenu
un test important. Ces moyens sont
aujourd’hui beaucoup utilisés dans le
secteur aéronautique, que ce soit en
phase de qualification, d’exploitation
et de maintenance, afin de justifier le
maintien des aéronefs en condition
opérationnelle. Ainsi, Apave a développé
des compétences fortes en
CND aéronautique où les exigences
sont très élevées, fixées par des référentiels
Nadcap (USA) et EN 9100
(Europe), mais aussi par les constructeurs
comme AIRBUS, SAFRAN,
DASSAULT à travers des agréments
spécifiques. Ces agréments sont nécessaires
pour intervenir sur la validation
des pièces neuves mais aussi sur
des pièces après réparation et avant
remontage sur avion.
À titre d’exemple, nous avons utilisé
des moyens de CND sur deux projets
récents.
Le premier concernant l’AIRBUS A350
sur lequel Apave a réalisé des inspections
par ultrasons et courant de
Essais & Simulations • JUIN 2015 • PAGE 57

Dossier
Foucault afin de vérifier après les essais
dynamiques, la résistance et le comportement
des voilures en composite.
Pour un autre projet encore en cours,
nous réalisons des opérations de CND
afin de caractériser, lors du démontage
des cellules d’essais de l’AIRBUS A380,
différentes pièces composant l’appareil.
Comment voyez-vous votre métier
dans les prochaines années ?
Parmi les grandes évolutions que
connaît notre domaine de compétences
figurent les rapports entre donneurs
d’ordres et sous-traitants. De plus en
plus, nous constatons que les opérations
de contrôle ont désormais lieu
plus en amont. Nous sommes d’ailleurs
aujourd’hui de plus en plus sollicités
pour valider la conception d’équipements
et non plus seulement en phase
de montage ou d’exploitation.
Ainsi, le contrôle CND est intégré très
tôt dans la chaîne de conception pour
prendre en compte notamment les
contraintes liées à la maintenance.
C’est aussi dans ce sens que nos
équipes d’ingénieurs travaillent déjà
sur le programme de construction à
Kourou du pas de tir du nouveau lanceur
Ariane VI.
Propos recueillis par Olivier Guillon
Gérard Laporte >>
Curriculum vitae
Ingénieur INSA Toulouse –
Promotion 1977
Après une première expérience
à l’international, Gérard Laporte
intègre le groupe Apave
– en 1982, il prend la direction
de l’agence d’Agen,
– en 1997, il prend la direction
de l’agence de Toulouse,
– en 2001, il devient directeur
d’exploitation de la région Midi-Pyrénées,
– en 2014, il devient directeur
des activités aéronautiques et
spatiales,
– en 2015, il est nommé directeur
général d’Apave Aéroservices.
Programme
La maintenance programmée :
composante essentielle
de la sécurité
Pour garantir que les caractéristiques inhérentes de sécurité et fiabilité
d’un avion sont maintenues pendant l’exploitation commerciale,
la réglementation impose l’établissement par le constructeur
d’un programme de maintenance. Il existe un moyen de conformité
universellement reconnu à cette fin par l’autorité : le processus
Maintenance Review Board (MRB).
Qu’est-ce que le MRB ?
Pour développer ce programme d’inspection
et les tâches de maintenance
correspondantes, les constructeurs
s’appuient pour la plupart sur une méthode
appelée le MSG-3 (Maintenance
Steering Group). Fidèle à l’esprit de la
première règle d’entretien aéronautique
édictée en 1930 – « les instruments
et les équipements devront être
révisés à intervalles suffisants pour
assurer leur fonctionnement correct à
tout moment » – mais perfectionnée et
amendée au fil de l’expérience acquise
et des évolutions réglementaires, la
méthodologie MSG-3 repose sur une
organisation à deux étages :
• un comité directeur (Industry Steering
Committee),
• des groupes de travail communs
constructeurs-opérateurs-autorités
(Maintenance Working Group),
Le processus du MRB consiste en une
analyse logique des défaillances fonctionnelles
et des dommages accidentels
ou liés à l’environnement complétée
par un examen de leurs causes et
conséquences et un programme d’entretien
par tâches pour les éviter avec
pour objectif d’assurer une exploitation
optimale des aéronefs en termes de
sécurité, d’opérabilité et d’économie.
Les travaux sont menés conjointement
par les trois parties concernées :
constructeurs, exploitants et autorités.
Quel est le rôle d’OSAC dans
le processus MRB ?
C’est à ce titre et dans le cadre de missions
en sous-traitance pour l’EASA
(European Aviation Safety Agency),
qu’OSAC est impliqué dans les processus
MRB de plusieurs constructeurs
dans le monde : Airbus, Bombardier,
COMAC, Dassault, Embraer,
Gulfstream, Mitsubishi…
Qualifiés et habilités par l’EASA, cinq
inspecteurs du pôle DOEA d’OSAC
apportent leur expertise et leur support
technique en tant que « MRB Advisor »
au sein des groupes de travail (Maintenance
Working Group).
Tout en s’assurant que le processus et
les procédures MSG3 sont bien respectés,
ils interviennent tout au long
du processus pour faire part de leurs
remarques ou demander des mises
à jour ou modifications dans les méthodes
appliquées ou dans les documents
techniques fournis. « À l’issue
de chaque réunion d’un groupe de
travail, l’inspecteur d’OSAC rédige
un compte rendu transmis au Project
Change Manager EASA en charge du
programme avion concerné », précise
Alexandre Guitard, inspecteur du Pôle
DOEA d’OSAC.
Cas précis du F5X
Parce que la validation du MRB conditionne
l’obtention du Certificat de Type
d’un appareil, les processus de certi-
© Dassault Aviation
Essais & Simulations • JUIN 2015 • PAGE 58

Dossier
fication de l’avion et d’élaboration du
programme de maintenance sont menés
en parallèle auprès des autorités
de l’aviation civile dès le début de la
phase de conception et bien avant la
première livraison commerciale.
Ainsi, bien que le Falcon 5X n’a pas
encore effectué son premier vol et que
son entrée en service n’est prévue
qu’en 2017, le processus MRB est déjà
en cours. Etalé sur plusieurs années,
il peut impliquer une centaine de réunions
de groupes de travail auxquelles
s’ajoutent une quinzaine de réunions
du comité directeur.
Aux côtés de l’équipe technique de
l’avionneur et éventuellement de ses
sous-traitants, d’au moins trois représentants
des opérateurs d’avions
d’affaires et des représentants des autorités
auprès desquelles l’avionneur
souhaite faire certifier l’avion (FAA et
EASA), Alexandre Guitard, inspecteur
d’OSAC en charge de ce programme,
participe à deux groupes de travail
concernant l’avionique et les aspects
environnementaux.
En quoi consiste l’action
d’un groupe de travail ?
En s’appuyant sur le Policy and Procedures
Handbook (PPH), référentiel
édité pour chaque type d’avion et
la liste des Maintenance Significant
Items (MSI), le groupe de travail passe
en revue et analyse les sujets proposés
par l’avionneur. Après une présentation
technique du système, les différents
cas de pannes son analysés.
Selon le niveau de criticité déterminé
(sécuritaire, opérationnel, économique),
une proposition de procédure
de maintenance est proposée, associée
à un intervalle de vérification. Les
participants peuvent demander des
précisions sur un détail du système
présenté, sur son fonctionnement ou
encore contester un intervalle ou une
hypothèse de travail.
« Concrètement, l’une des récentes
réunions de groupe a passé en revue
le système de fonctionnement des toilettes
chimiques montées sur le F5X.
Ce système étant similaire à celui monté
sur le F7X, une revue a été faite en
tenant compte des expériences des
différents opérateurs. Quelques modifications
mineures ont été apportées à
la présentation proposée et le sujet a
été validé par l’ensemble des représentants
», explique Alexandre Guitard.
« Une fois que tous les intervenants
sont d’accord avec tous les aspects
traités (explication technique détaillée,
analyse de criticité, procédures de
maintenance et intervalles proposés),
le sujet est validé, soumis au comité directeur
pour approbation formelle puis
versé au Maintenance Review Board
Report (MRBR) », poursuit-il.
Le rapport MRB (MRBR)
Ce rapport fournit aux opérateurs le programme
minimum et initial de l’avion,
avec les tâches et leur fréquence d’application
pour les moteurs, les systèmes
et la structure. L’objectif de ce document
est de servir de base à l’élaboration par
chaque exploitant de son propre programme
de maintenance qui sera approuvé
par les autorités de son pays.
Conclusion
Parce ce qu’il se nourrit des travaux des
groupes de travail de l’ensemble des
programmes aéronautiques d’envergure
et du retour d’expérience en exploitation,
le référentiel MSG-3 est un document
évolutif qui s’affine parallèlement
aux progrès techniques des avions et
au perfectionnement des méthodes utilisées.
Le MRB est donc un processus
dit « vivant » : l’expérience en service et
les évolutions de design au fil de la vie
de l’avion sont considérées pour faire
évoluer les instructions du MRBR afin
de maintenir les objectifs initiaux.
Au-delà du strict maintien de la navigabilité,
le MRB vise à assurer un niveau
de sécurité optimal, garantir la disponibilité
de l’avion et enfin encadrer les
coûts de la maintenance ; trois enjeux
majeurs tant pour les constructeurs
que pour les opérateurs.
Sandrine Vacher
(consultante communication
aéronautique)
OSAC est habilité par arrêté ministériel à exercer des missions d’expertise, d’instruction, de contrôles et de vérifications et
à délivrer des documents relatifs à la navigabilité. OSAC intervient soit en tant que partie de l’Autorité, soit par délégation,
soit en sous-traitance de la Direction générale de l’aviation civile. Concernant le MRB, les inspecteurs d’OSAC interviennent
sur sollicitation de l’EASA dans le cadre de missions dites « secondment of expert ».
Les exigences réglementaires
Elles sont établies pour satisfaire le niveau de sécurité établi par l’OACI au niveau mondial. Chaque pays édicte ses règles
de navigabilité, mais les deux plus importantes sont les JAR (Joint Aviation Requirements) établis par les JAA (Joint Aviation
Authorities, trente-trois pays européens membres de l’EASA) et les FAR (Federal Aviation Regulations) établis par la FAA
américaine. Ces règles de navigabilité portent non seulement sur la conception de l’avion, mais aussi sur les opérations et
la maintenance pendant toute la durée de l’exploitation commerciale de l’avion.
Les exigences à respecter intègrent des éléments de la certification de type de l’avion, des instructions pour le maintien
de la navigabilité en exploitation (JAR 25 appendice H) et des exigences découlant de la réglementation opérationnelle
(JAR OPS 1, JAR OPS 66, JAR 145 et JAR 147). Les exigences de la certification de type s’assurent que la conception est
conforme aux niveaux de sécurité recherchés. La démonstration de conformité doit être faite avant que le certificat de type
ne soit délivré.
Cinq chapitres sont concernés :
• la résistance au dommage et le comportement en fatigue
de la structure (JAR 25.571),
• les matériaux utilisés (JAR 25.603),
• l’accessibilité des zones de l’avion (JAR 25.611),
• les équipements, systèmes et leur installation (JAR 25.1309),
• les instructions de maintien de la navigabilité (JAR 25.1529).
Essais & Simulations • JUIN 2015 • PAGE 59

Les essais aggravés :
Dossier
Les instructions de maintien de la navigabilité (appendice H des JAR 25) visent à assurer que les instructions et limites de
maintenance sont bien établies en relation avec les travaux de la certification de type. Elles doivent être préparées par le
constructeur avant la première livraison commerciale.
Elles comportent deux paragraphes importants :
• le paragraphe H 25.3 : a) Manuel de maintenance avion, b) instructions de maintenance, c) à g) portes d’accès, inspections
techniques, traitement de protection, fixations structurales, outillages spéciaux,
• le paragraphe 25.4 : limitations de navigabilité, éléments à vie-sûre, ALI et CMR.
Les exigences opérationnelles visent à s’assurer que les caractéristiques inhérentes de fiabilité de l’avion sont maintenues
pendant l’exploitation commerciale. Elles sont établies par le pays d’immatriculation de chaque avion.
Elles comprennent quatre sections :
• JAR OPS1, section 1, sub M (pour maintenance),
• JAR 66, personnel de certification (maintenance),
• JAR 145, organisation approuvée de maintenance,
• JAR 147, organisation approuvée de formation à la maintenance.
Lexique
EASA : European Aviation Safety Agency
FAA : Federal Aviation Authority
OACI : Organisation de l’Aviation Civile Internationale
MSG : Maintenance Steering Group
MSI : Maintenance Significant Items
MWG : Maintenance Working Group
Source
N° 564 du magazine « La jaune
et la rouge » – avril 2001
Inspecteurs du pôle DOEA
d’OSAC en charge du MRB.
Certificat de Type : document certifiant qu’un avion ou un équipement
répond à un ensemble de spécifications garantissant sa navigabilité.
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DOSSIER
Dégradabilité des
matériaux
Page 16
DOSSIER
Compatibilité
électromagnétique
La CEM aujourd’hui ...
Page 15
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DOSSIER
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ESSAIS ET MODÉLISATION
Les logiciels de simulation
Page 10
ESSAIS ET MODÉLISATION
N° 107 JUILLET, AOÛT, SEPTEMBRE 2011 TRIMESTRIEL 20 €
MÉTHODES DE MESURES
Les nouveaux usages
des capteurs dans les essais.
Page 11
Numéro spécial MesurexpoVision
Page 48
MÉTHODES DE MESURES
N° 108 OCTOBRE, NOVEMBRE, DÉCEMBRE 2011 TRIMESTRIEL 20 €
où en sommes-nous ?
PRODUITS & TECHNOLOGIES
Les nouveaux outils
de mesure
Mesurer la qualité, l’humidité et la
température de l’air.
Page 30
Page 14
N° 109 JANVIER, FEVRIER, MARS 2012 TRIMESTRIEL 20 €
ÉTALONNAGE
MÉTHODES DE MESURES
Système d’instrumentation
analytique
Page 20
Page 30
Quelles mesures dans
l’analyse industrielle ?
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Essais & Simulations • JUIN 2015 • PAGE 60

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Formation
Essais & Simulations • JUIN 2015 • PAGE 62

Au sommaire
du prochain numéro
Répertoire des annonceurs
ALTAIR ........... 3 e de couverture
ARENIUS ................................9
ASTE .....................................61
AUTOCLAVE MAXITECH .....20
BE SCAN ...............................13
CAD INTEROP ........................6
CENTRE D'ESSAIS
DYNAMIQUES ......................21
CETIM ...................................29
Dossier
Moyen d’essai de mesure dans le sud-ouest de la France :
le cas des satellites et de l’espace
Mesures et méthodes de mesure
Spécial Enova Paris 2015 :
Les techniques de mesures en production (capteurs, palpeurs, mesures
sans contacts,...) et les outils d’analyse vibratoire ou acoustique
Essais et modélisation
Dossier spécial Automobile :
Moyens d’essais et virtualisation des essais dans l’automobile :
état du marché et solutions
Simulation en production :
Les logiciels pour la fabrication additive et impression 3D
FORUM TERATEC ................27
GANTNER
INSTRUMENTS .....................33
IMPLEX .................................25
JOHNE & REILHOFER .........17
LEDENT ................................21
M+P INTERNATIONAL ..........15
MATANDSIM .........................25
MEGGITT ..............................23
CONCEPTION ÉDITORIALE & RÉALISATION
MRJ
54, Boulevard Rodin - 92130 Issy les Moulineaux
Tél. : 01 73 79 35 67
Fax. : 01 34 29 61 02
www.mrj-presse.fr
(la rédaction n’est pas responsable des documents qui lui
sont adressés, sauf demande express, ceux-ci ne sont pas
retournés)
DIRECTEUR DE LA PUBLICATION
Jérémie Roboh
RÉDACTION
Olivier Guillon
(o.guillon@mrj-corp.fr)
Comité de rédaction :
Raymond Buisson, Adbérafi Charki (Istia), Bernard Colomiès (Sopemea
- ASTE), François Derkx (IFSTTAR), Jean-Claude Frölich
(ASTE); Olivier Guillon (MRJ), Henri Grzeskowiak (HG Consultant),
Michel Roger Moreau (Gamac - ASTE), Joseph Merlet (ASTE), Lambert
Pierrat (LJ Consulting), Jean Paul Prulhière (Metexo), Philippe
Sissoko (LCIE), Pierre Touboul (Onera)
Ont participé à ce numéro :
Alain Bettacchioli (Thales Alenia Space Cannes), Philippe
Birr (Sopemea), Fabrice Bonnaudin (IMS), Bernard Colomies
(Sopemea), Sébastien Dautremepuich (Sopemea), Nathalie
Geffroy (Sopemea), L.-A. Nouët (ISAE-ENSMA), Mathieu
Oyharcabal (Rescoll), Guillaume Perchet (Nexeya), Jean-Paul
Prulhière (Metexo), Éric Royer (Turbomeca), Gilles Ruffie
(IMS), Carole Treffot (Sopemea), Jennifer A. Segui (Comsol),
Sandrine Vacher (Osac)
ÉDITION
Maquette et couverture : Nord Compo
Photo couverture : Philippe Birr
PUBLICITÉ
MRJ - Tél. 01 73 79 35 67
Patrick Barlier - p.barlier@mrj-corp.fr
DIFFUSION ET ABONNEMENTS
Camille Laurès (abonnement@essais-siimulations.com)
www.essais-simulations.com
Abonnement 1 an (4 numéros) : 58 €
Prix au numéro : 20 €
Règlement par chèque bancaire à l’ordre de
MRJ
(DOM-TOM et étranger : nous consulter)
COMSOL ........ 2 e de couverture
CONGRÈS INTERNATIONAL
DE MÉTROLOGIE ................20
DBVIB ....................................11
ELTEC ...................................37
ENOVA ..................................31
ESI GROUP .... 4 e de couverture
MSC SOFTWARE ...................7
MESURES ET TESTS ...........63
OMEGA ENGINEERING .........5
SIMUTEC ..............................12
SYMETRIE ..............................8
THIOT INGENIERIE
....................2 (face Sommaire)
Trimestriel - N° 121
Juin 2015
Editeur : MRJ
SARL au capital de 50 000 euros
54, Boulevard Rodin - 92130 Issy les Moulineaux
RCS Paris B 491 495 743
TVA intracommunautaire : FR 38491495743
N° ISSN : 2103-8260
Dépôt légal : à parution
Imprimeur : PAUKER HOLDING KFT
Toute reproduction partielle ou globale est soumise
à l’autorisation écrite préalable de MRJ.
Essais & Simulations • JUIN 2015 • PAGE 64

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