Essais & Simulations n°118

Edito
Déjà trente ans d’essais !
En octobre 1984 sortait de l’imprimerie l’ancêtre du magazine Essais & Simulations.
Edité par l’Association pour le développement des sciences et techniques de l’environnement
(ASTE), le premier numéro de La Revue des laboratoires d'essais assurait
chaque trimestre la diffusion des informations sur l’activité de l’association mais aussi de toute
une profession ; l'objectif étant d'informer tous les acteurs du milieu des essais et de la mesure
des évolutions ainsi que des nouveautés dans un domaine à la fois vaste (touchant la R&D,
la qualification, l’industrialisation…) et en constante mutation… et ce jusqu’à l’arrivée de la
simulation.
A mi-parcours, afin de mieux s’adapter à la réalité changeante de l’organisation du monde des
essais et de se rapprocher du monde industriel, la revue a été rebaptisée Essais Industriels. Le
but ayant été de la rendre plus généraliste en y intégrant le « Dossier » que nos chers lecteurs
retrouvent à chaque numéro, portant sur un thème en particulier en y abordant les problématiques
et les solutions technologiques offertes à l’industrie.
Puis, en octobre 2009, à l’occasion de son 100e numéro, la revue change une nouvelle fois
de nom pour laisser plus de place à la simulation. Essais et Simulations devait ainsi répondre,
selon les propos de Bernard Colomiès, président de l’ASTE de l’époque, à « l’évolution des
techniques, en particulier l’apparition des simulations numériques des contraintes environnementales
sur les structures. Ainsi, en abordant tous les aspects techniques de la simulation
numérique aux essais, la revue ne s’adressera pas seulement aux techniciens et ingénieurs
de laboratoires, et à leurs fournisseurs de matériels, mais aussi aux ingénieurs de bureaux
d’études auxquels il incombe de mettre en œuvre les calculs nécessaires dans la phase de
conception d’équipements, pour la prise en compte de l’environnement mécanique, climatique
et électromagnétique. »
Une manière de s’adapter et de pérenniser un titre bien décidé à toujours fournir les précieuses
informations qu’attendent chaque trimestre ses fidèles lecteurs. Et ses quelque sept-cents
articles publiés depuis sa création ne sont que le début d’une longue série… en attendant
de voir ce que les prochaines grandes évolutions technologiques nous réserveront les trente
prochaines années.
Michel-Roger Moreau et Olivier Guillon
Essais & Simulations • SEPTEMBRE 2014 • PAGE 1

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Résolutions étendues : 1280x960 p ‐ 2048x1536 p
Non refroidie
Qualité Allemande ‐ Logiciel en langue française
Accompagnement et services personnalisés :
Définition du besoin ‐ Configuration du système
Formation
Essais & Simulations • SEPTEMBRE 2014 • PAGE 2

Sommaire
Actualités
Sepem Toulouse : deuxième ! ...................................4
L’ASTE et l’Insa CVL organisent
ensemble Astelab et AVE ........................................6
CNPP étend ses activités d’essais feu
aux dispositifs de désenfumage ...............................6
Un état des lieux de la DGA ....................................8
Sensibiliser, promouvoir et stimuler
la simulation numérique .........................................11
Dossier
L'INTERVIEW : Les capteurs :
source d’innovation majeure .................................38
Nouveaux capteurs infrarouge miniatures
multivoies de mesure
de température sans contact .................................42
Dispositif de mesure rapide de température
par Thermocouple ................................................48
Mieux appréhender les transferts thermiques
par des outils de mesure fiables ...........................54
Mecaclim
Capteurs miniatures de température
sans fils pour suivi d’essais ..................................55
Coefficient de variation du dommage par fatigue -
Approximation de la fonction de Crandall & Mark .....14
Mesures et Méthodes de mesure
Spécial Enova Paris
Enova Paris, l’événement
de la mesure de la rentrée ......................................16
Vérifier avec exactitude la propreté d’un fluide ........22
Estimer la durée de vie des plaquettes
d’usinage à partir de données de dégradation ......24
Essais et Modélisations
Vie de l’ASTE
Assemblée générale de l’ASTE ................................61
Outils
Programme des formations .......................................62
Agenda .......................................................................63
Répertoires des annonceurs ....................................64
Du PLM au SLM
Comment faire du PLM
un levier de performance ? ...................................29
Siemens toujours leader
du classement de CIMdata ....................................30
Aller plus loin que le PLM avec le SLM ..................31
Avis d’expert
Dependence of the coefficient of thermal expansion
(CTE) of reinforced resins on thermal cycles .........33
Essais & Simulations est la revue partenaire exclusive
de l’ASTE (Association pour le développement
des sciences et techniques de l’environnement).
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Actualités
Entreprise et Marché
Cadesis acquiert Abisse et se renforce
dans la CAO
Le groupe Cadesis, éditeur et intégrateur
expert de solutions logicielles
CAO / PLM / BI auprès des PME / ETI
et Grands Comptes industriels, a mis
la main sur la société Abisse, effectuée
le 8 juillet dernier. Avec 10 M€ de
chiffre d’affaires, le groupe Cadesis
(70 personnes) poursuit sa conquête
de ce marché. Il s’agit, à présent, pour
le groupe Cadesis de déployer son
savoir-faire et ses compétences sur
le cycle complet de la vie des produits
pour une palette étendue de tailles
d’entreprises. C’est là que se situe
la priorité du Groupe afin d’accompagner
les sociétés dans leurs projets
stratégiques de transformation et d’innovation.
Événement
Sepem Toulouse : deuxième !
Deux ans après le succès de sa première édition toulousaine,
le salon Sepem Industries revient du 23 au 25 septembre dans
le sud-ouest de la France avec la même ambition : répondre à
toutes les attentes techniques de ses visiteurs et ce en un temps
optimisé.
Création d’une joint-venture dans
les CND
Le Groupe Institut de Soudure et
Comex Nucléaire, filiale d’Onet
Technologies, ont créé cet été une
co-entreprise, Pinc (Pipeline Inspection
Company) dans le domaine
des contrôles non destructifs (CND).
Cette société a pour ambition d’offrir
une solution française pour contrôler,
en France et à l’international, les
soudures de pipelines en phase de
pose dans les secteurs du pétrole et
du gaz. Pinc profitera de l’expertise
en CND de ses deux « parents », de
leur expérience industrielle et de leurs
savoir-faire respectifs (métallurgie,
soudage, infrastructures gazières, Oil
& Gas pour IS, systèmes automatisés
et environnements contraints pour Comex
Nucléaire).
Delta Neu inaugure un nouveau
centre d'essais
L’entreprise a officiellement ouvert le
13 juin dernier, à La Chapelle d’Armentières
(Lille), le nouveau centre
d’essais et de formation aéraulique
NEU. Ce centre de pointe, appartenant
au pôle NEU du groupe SFPI, a
pour vocation d’effectuer essais, mesures
et contrôles sur des systèmes
et équipements mettant en œuvre
différentes techniques d’utilisation de
l’air dans l’industrie. Ce centre, l'un
des plus importants en Europe dans
le secteur privé, permettra de simuler
toutes les solutions de traitement de
l’air et de process utilisant la force aéraulique.
Le centre dispose ainsi, sur
une surface de 1 000 m2, de plus
d’une dizaine de points de test et de
simulation.
Les Sepem, c’est toujours un succès
! Et si l’édition toulousaine, la
plus récente à ce jour, correspondait
davantage à une demande explicite
des clients du groupe Even Pro
(organisateur des salons Sepem)
qu’au concept traditionnel de ces rendez-vous
semestriels (villes de taille
moyenne, faciles d’accès, orientés
vers des marchés régionaux etc.),
elle a remporté un taux de satisfaction
tout aussi impressionnant, de
l’ordre de 96%.
Un argument bien suffisant pour
renouveler l’édition toulousaine et
agrandir de manière significative
(+40%) la surface d’exposition, laquelle
passe de 7 000 mètres carrés
en 2012 à 10 000 cette année.
Hausse toute aussi importante et logique
du nombre des exposants qui
passe précisément de 396 à 452.
« Le salon affichait déjà complet
avant l’été, s’enthousiasme Philippe
Dutheil, directeur des Sepem Industries.
La croissance de cette édition
est bien réelle mais raisonnée. Nous
souhaitons en effet rester fidèles à
notre concept ».
Une recette qui fonctionne
Ce concept, c’est celui qui repose sur
de petits salons régionaux mais très
techniques. « Notre principal objectif
demeure la qualité de l’offre ». C’est
pourquoi le salon ne badge pas les
étudiants et n’acceptent que les niveaux
Bac +2 de manière à privilégier
les professionnels. L’idée est bien de
répondre par des solutions techniques
et technologiques à toutes sortes de
besoins rencontrés dans l’industrie ;
« il ne s’agit pas d’un salon dans
lequel on se promène ou l’on prend
la température du marché et on observe
les tendances technologiques ;
d’autres événements en France et en
Europe s’en chargent parfaitement.
Les Sepem sont là pour répondre à
des problèmes techniques », rappelle
Philippe Dutheil.
Néanmoins, le directeur du Sepem
précise que ce salon, situé en région,
est d’envergure nationale ; les entreprises
présentes sont nationales,
régionales ou des filiales françaises
de groupes européens ou internationaux.
« Les Sepem proposent en
effet une offre nationale en région et
des solutions dans tous les secteurs
d’activité », conclut Philippe Dutheil.
L’occasion de rappeler que cette nouvelle
édition toulousaine ne s’adresse
pas uniquement aux acteurs et aux
sous-traitants de l’industrie aéronautique
mais bien à tous les domaines
d’avitités.
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Essais & Simulations • SEPTEMBRE 2014 • PAGE 5
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Actualités
Entreprise et Marché
Hexagon s’offre Vero Software
Hexagon AB, fournisseur de solutions
de conception, de mesure et de visualisation,
a annoncé l'acquisition
de Vero Software, éditeur de logiciels
pour la fabrication et la conception
assistée par ordinateur (CAO/FAO).
Cette acquisition renforce l'offre de
logiciels de Hexagon et permet de
combler l’écart entre le fait de fournir
des données entièrement exploitables
tout en étendant la portée du développement
récent de MMS (logiciels
de planification de la métrologie) en
y incluant CAM (logiciel de planification
de la production). Implanté au
Royaume-Uni, Vero software bénéficie
d’un portefeuille composé de plusieurs
marques telles qu’Alphacam,
Cabinet Vision, Edgecam, Radan,
SurfCam Visi, et WorkNC.
Akka Technologies récompensé
sur Eurosatory
Real Fusio, filiale du groupe Akka
Technologies spécialisée dans les
solutions 3D, a remporté le Concours
de l’innovation simulation défense
(SIMDEF) avec 3D Juump, un logiciel
de visualisation et d’optimisation
des données 3D. Développé à partir
de technologies brevetées, ce logiciel
permet de visualiser, analyser, optimiser,
et échanger des données issues
de fichiers CAO et 3D. Les équipes
de développement de Real Fusio ont
réalisé une interface intuitive, pouvant
s’installer sur tout type d’ordinateur.
Se déroulant à l’occasion d’Eurosatory,
ce concours met en lumière les
innovations technologiques dans le
secteur de la défense.
Tests concluants pour le démonstrateur
du SpacePlane d’Airbus
Defence and Space
Ces tests réalisés en mai dernier ont
validé les conditions de vol dynamique
rencontré en fin de vol après un retour
depuis l’espace. Réalisés avec le soutien
du « Singapore Economic development
Board », ces tests se sont
déroulés à 100 kilomètres au large
de Singapour avec une flotte de sept
bateaux. Réalisé en partenariat avec
Hope Technik et Airbus Group Innovations,
le démonstrateur à l’échelle 1:4
utilisé a été largué d’une hauteur d’environ
3 000 mètres. Il a ensuite effectué
une descente de retour vers le sol
en étant piloté depuis la barge, avant
de terminer son vol en mer et d’être
récupéré quelques heures plus tard.
Colloques
L’ASTE et l’Insa CVL organisent
ensemble Astelab et AVE
L’Association pour le développement
des sciences et techniques de l’environnement
(ASTE) et l’Insa Centre
Val de Loire, organiseront du 18 au
20 novembre 2014, dans les locaux
de l’école, à Blois, un colloque « académique
» sur l’analyse vibratoire
expérimentale (AVE 2014), et un colloque
« industriel » : Astelab 2014.
Associé à ces deux colloques, un
salon «Astelab 2014 » est organisé
afin de mieux faire connaître les différents
acteurs du domaine, leurs produits
et leurs services. Ce salon est
dédié aux fabricants et aux vendeurs
de capteurs pour les essais mécaniques,
de moyens d’essais statiques
et dynamiques ainsi que du matériel
d’acquisition de données. Le salon
s’adresse également aux laboratoires
Sécurité
CNPP étend ses activités d’essais
feu aux dispositifs de désenfumage
Déjà actif dans la réalisation d’essais
mécaniques sur les DAS (volets, clapets...)
pour la marque NF, CNPP a
investi une nouvelle fois dans un four
pour la réalisation d’essais de résistance
au feu. Cette acquisition permettra
au centre spécialisé dans la
prévention et la maîtrise des risques
de proposer à ses clients une gamme
complète d’essais (mécanique et résistance
au feu), avec la remise d’un
rapport d’essais et d’un procès verbal
de classement. D’autre part, CNPP
sera en mesure d’offrir une expertise
plus forte sur les essais de résistance
au feu. Enfin, le Laboratoire est désormais
notifié par la commission
Européenne selon les normes EN 15
650 et EN 12 101-8.
d’essais, aux éditeurs et distributeurs
de logiciels de simulation sans oublier
les entreprises de service en calcul
mécanique.
Cet événement se présente comme
une occasion unique pour tous
de partager leur savoir-faire, leurs
connaissances, leurs méthodes et
leurs moyens, sans compter les retours
d’expérience et mise en pratique
des technologies.
Réactivité dans la mise en œuvre
des essais
Parmi les essais réalisés par le laboratoire,
notons que CNPP évalue
l’étanchéité aéraulique (aux gaz),
l’étanchéité au feu et l’isolation thermique
sur les clapets. Trois phases
d’essais sont réalisés sur les volets
mono-compartiment : les essais
d’étanchéité (selon l’EN 1751), les
essais de cyclage et les essais à température
élevée.
Plus précisément, les caractéristiques
techniques du four sont les
suivantes : les dimensions sont de
3m x 3m x 3m, la température atteint
plus de 1 100°C et la montée en
température suit une courbe normalisée
(courbe ISO 834 / EN NF 1363-
1) pilotée par l’alimentation de huit à
douze bruleurs propane. Une légère
surpression est maintenue dans le
four et réglée à l’aide d’un volet installé
sur la cheminée.
C
M
J
CM
MJ
CJ
CMJ
N
Essais & Simulations • SEPTEMBRE 2014 • PAGE 6

Maîtrisez et tracez vos
essais en toute simplicité
1 Définir le banc d’essai
Metroview2
Enceintes climatiques & thermostatiques
Caractérisation et
vérification des
enceintes
climatiques
et
3 Positionner les sondes thermostatiques
TM
2 Sélectionner les enceintes 5
Selon les normes
FD X 15-140 et
ISO 60068-3 (5,6,7 et 11)
4
Déterminer la plage
des résultats
Editer le rapport
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Essais & Simulations • SEPTEMBRE 2014 • PAGE 7

Actualités
Entreprise et Marché
Perspectives
Un état des lieux de la DGA
Depuis le lancement en 2008 de la révision générale des politiques publiques (RGPP), la Direction
générale de l’armement (DGA), à l’image de l’ensemble du ministère de la Défense, a amorcé une
évolution marquée par une déflation des effectifs et un recentrage sur le cœur de métier. Acteur majeur
du monde des essais en France, il était important pour la revue Essais & Simulations de se pencher
sur un organisme qui regroupe un nombre important de centres d’essais sur l’ensemble du territoire
national. En avant-première d’un dossier spécial qui paraîtra dans le prochain numéro (n°119), voici un
état des lieux de la DGA aujourd’hui.
Née dans les années 50, à une période
où l’État français, à l’issue de
la Seconde guerre mondiale, a été
confronté à la nécessité de donner une
impulsion forte à l’ensemble du secteur
industriel de l’armement, la DGA a traversé
un demi-siècle d’histoire pour arriver
en ce début de 21e siècle dans un
contexte géopolitique assez différent
de celui de ses débuts. Aujourd’hui la
DGA est totalement intégrée au sein
du ministère de la Défense et le Délégué
général pour l’armement (DGA)
est l’un des trois subordonnés du ministre
avec le Chef d’état-major des armées
(CEMA) et le Secrétaire général
pour l’administration (SGA).
Les missions essentielles de la DGA
se déclinent suivant trois axes :
• Préparer le futur des systèmes de
défense,
• Équiper les forces armées,
• Promouvoir les exportations.
Ses missions structurantes sont assurées
grâce à des compétences uniques
mises au service de l’État. Ainsi, dans
son action de pilotage des opérations
d’armement, la DGA possède une
vision d’ensemble qui donne aux programmes
complexes une cohérence
globale dans un contexte de maîtrise
des risques.
La préparation de l’avenir est la mission
originelle de la DGA. C’est grâce à
un travail en étroite collaboration avec
les forces qu’elle définit les systèmes
d’armes futurs, détecte les technologies
émergentes, oriente l’effort d’investissement
de recherche, identifie
les capacités technologiques et industrielles
et enfin, développe les coopérations.
À titre d’exemple, pour l’année
2013, en matière d’investissement
pour la recherche, la DGA a :
• investi 708 M€ dans les études amont
(PEA),
• financé 64 projets RAPID (régime
d’appui aux PME pour l’innovation
duale), 39 projets Astrid (Accompagnement
spécifique des travaux de recherche
et d’innovation défense) dont
11 incluant un partenaire PME, 140
thèses dont 4 en codirection franco-britannique,
14 projets FUI (Fonds unique
interministériel).
• s’est impliquée dans la stratégie nationale
de recherche et a poursuivi son
partenariat privilégié avec l’Agence nationale
de la recherche (ANR), contribuant
aux 9 « défis sociétaux » duaux
pilotés par l’ANR et au défi Descartes
sur l’autonomie énergétique.
La DGA a soutenu au total 270 projets
nouveaux en 2013 avec ses partenaires
de la recherche (ANR, OSEO,
DGCIS, Club Recherche Défense).
La DGA apporte une contribution active
au soutien à l’export, à travers l’animation
et la coordination de l’action de
l’État en liaison avec les états-majors
et le réseau diplomatique. À ce titre, la
DGA facilite la mission des industriels
du secteur défense en apportant le
soutien des forces lors de démonstrations
dans les grands salons de
défense. La DGA apporte également
son soutien aux industriels de par sa
grande connaissance de l’environnement
de défense international, dans
les différentes phases des projets.
Dans le cadre de l’équipement des
forces, la DGA est le partenaire incontournable
des armées. Elle garantit la
cohérence des systèmes d’armes, en
assurant la maîtrise d’ouvrage d’environ
80 programmes d’armement
qu’elle accompagne sur l’ensemble du
cycle de vie. Le respect des Dans le
cadre de l’équipement des forces, la
DGA est le partenaire incontournable
des armées. Elle garantit la cohérence
des systèmes d’armes, en assurant la
maîtrise d’ouvrage d’environ 80 programmes
d’armement, qu’elle accompagne
sur l’ensemble du cycle de vie.
Le respect des coûts et des délais est
la contrainte structurante pour l’action
au quotidien des équipes de programme.
Au niveau coopération, la DGA est
un partenaire actif qui œuvre pour
une construction européenne réaliste.
Ainsi de nombreux programmes d’armement
sont en cours ou au stade de
projet avec nos partenaires habituels
que sont le Royaume-Uni, l’Allemagne
et l’Italie. Par ailleurs, le retour de la
France dans le commandement intégré
de l’OTAN en 2009, a naturellement
accéléré l’implication française
dans l’organisation. Au total, la DGA
est en moyenne impliquée chaque année
dans plus de 80 accords internationaux.
Essais & Simulations • SEPTEMBRE 2014 • PAGE 8

Actualités
Entreprise et Marché
Moyens d’action
La DGA dispose actuellement d’un
effectif de 10 000 personnes répartis
sur 9 centres en province et un établissement
parisien à Bagneux. Elle
apporte une réponse concrète aux problématiques
dont elle a la charge, au
travers d’une fonction technique forte,
disposant d’une parfaite connaissance
des menaces émergentes. La DGA a
mis en place de manière transversale
11 pôles techniques, dont le rôle est
de structurer l’activité d’expertise et
d’essais, et de garantir la sécurité des
biens et des personnes par le biais
d’une autorité technique indépendante
des directions de programme. Elle dispose
également de nouveaux outils et
de nouvelles méthodes pour l’élaboration
et le suivi des marchés d’armement,
dont un modèle de management
de type CMMI (Capability Maturity Model
Integration) pour lequel elle a obtenu
le niveau de capacité 3. La DGA a
également obtenu un renouvellement
de certification ISO 9001 globale pour
l’ensemble de son organisation, associé
à une certification ISO 14001 de
l’ensemble de ses établissements en
termes d’excellence environnementale.
Organisation
L’organisation générale de la DGA
s’appuie sur 7 directions opérationnelles,
parmi lesquelles on compte en
particulier la direction des opérations
(DO) en charge de la conduite des programmes
d’armement toutes armes
confondues, et la direction technique
(DT) qui coiffe l’expertise technique
répartie dans les centres d’expertises
et d’essais. Les anciens noms des
centres (ETBS, ETCA, CEAT…) ont
laissé place à des appellations explicitant
plus clairement les missions et
les domaines d’expertises des établissements,
l’inventaire qui suit propose
un passage en revue rapide des différentes
entités :
• DGA Essais de missiles est le leader
européen dans les essais de missiles
au sol et en vol, le domaine d’intervention
couvre l’ensemble des systèmes
d’armes tactiques et stratégiques, les
bombes guidées et les torpilles. DGA
Em est réparti sur 3 sites (Biscarosse
ex CEL, Saint-Médard en Jalles ex
CAEPE, et Toulon l’Iles du Levant),
1015 personnes sont employées sur
l’ensemble des 3 sites. Les missions
principales de DGA Em sont centrées
sur les essais au sol de propulseurs
statiques et dynamiques, les essais de
vieillissement, les essais sous-marins
d’engins immergés, les essais en vol
sur munitions guidées, et l’entrainement
des forces. Les moyens d’essais
de DGA Em sont totalement uniques
depuis les cibles, les systèmes de
lancement, de trajectographie, de télémesure
et d’observation de tout type.
Enfin, c’est DGA Em qui a la charge
du bâtiment Monge utilisé pour le suivi
de trajectographie des missiles stratégiques
en partenariat avec la Marine
Nationale.
• DGA Essais de propulseurs (ex
CEPr) est en charge des évaluations
des turbomachines aéronautiques
militaires et civiles. Situé à Saclay en
région parisienne, DGA Ep compte environ
400 personnes. Les missions de
DGA Ep sont centrées sur les tests de
moteurs complets en conditions sol ou
altitude simulée, les composants majeurs
(compresseurs et chambres de
combustion), et les systèmes carburant.
DGA Ep est également en charge
des investigations sur les enregistreurs
de vol. Côté moyens, DGA Ep dispose
de laboratoires complexes, en particulier
pour le conditionnement et l’extraction
d’air qui visent à reproduire au
plus près l’ensemble des conditions de
vol des aéronefs militaires et civils en
pression, débit et température.
• DGA Essais en vol (ex CEV) est l’expert
des essais en vol au niveau national
et européen. Co-localisé sur les
bases de Cazaux et d’Istres, DGA Ev
regroupe environ 1000 personnes, et
est en charge de l’expertise et des évaluations
en vol des aéronefs militaires
et civils (avions, hélicoptères, drones),
ainsi que des opérations de qualification
et de certification. DGA Ev assure
également la formation des personnels
navigants d’essais. Pour réaliser
ses mission DGA Ev dispose d’une
gamme importante de porteurs couvrant
un large domaine de vols, ainsi
que d’importants moyens de mesure
embarqués et au sol (trajectographie,
télémesure…).
• DGA Maîtrise de l’information, né du
regroupement du Celar et du LRBA sur
le site de Bruz au sud de Rennes, est
le centre d’expertise et d’essais pour
la maîtrise de l’information, la guerre
électronique et les systèmes de missiles
tactiques et stratégiques. Pour
ce faire, DGA Mi est spécialisé dans
la gestion des problématiques associées
aux systèmes de systèmes (interopérabilité,
optimisation des chaînes
opérationnelles), le recueil et le traitement
de l’information au travers des
réseaux de télécommunication et les
systèmes de transmission, la sécurité
des systèmes d’information et la cyber
défense. DGA Mi est également en
charge de l’expertise sur les capteurs
militaires sensibles électroniques et
optroniques (radars, infra-rouge, inertie,
GPS…) et des performances des
chaînes de navigations des missiles
tactiques et stratégiques. DGA Mi est
un centre qui compte plus de 1 200
personnes et devrait atteindre 1400
personnes à la fin du déploiement du
plan Cyber-Défense à l’horizon 2017.
DGA Mi dispose d’importants moyens
d’essais et de simulation en cohérence
avec ses missions.
• DGA Maîtrise NRBC (ex CEB) à Vert
le Petit en banlieue parisienne est le
centre en charge de la défense radiologique,
biologique et chimique. Ce
centre apporte au MINDEF, et plus
largement aux instances nationales
et internationales, son expertise en
matière d’évaluation biologique et
chimique des risques et des moyens
de détection et de protection associés.
DGA NRBC traite également des systèmes
de décontamination y compris
en radiologique, du durcissement des
systèmes d’armes, de la destruction
d’armes chimiques anciennes, et de la
sécurité vis-à-vis du terrorisme. DGA
NRBC est un centre d’environ 200 per-
Essais & Simulations • SEPTEMBRE 2014 • PAGE 9

Actualités
Entreprise et Marché
sonnes, qui dispose d’une combinaison
unique en matière de savoir-faire
et d’expérience (chimistes, biologistes,
physiciens, vétérinaires, toxicologues,
médecins, pharmaciens...), ces savoir-faire
sont complétés par un ensemble
de moyens unique sur le plan
national.
• DGA Techniques aéronautiques (ex
CEAT) situé sur le site de Balma en
périphérie de Toulouse est le centre
en charge de la sécurité des aéronefs.
À ce titre, DGA Ta assiste les autorités
nationales et européennes d’un
point de vue technique sur la sécurité
aérienne, et assure la fonction d’autorité
technique de la navigabilité des
aéronefs d’état pour la sécurité des
biens et des personnes (domaines :
AGREM, DRAM, DREP, aéromobilité,
structures, systèmes de cellules).
DGA Ta offre également des capacités
d’essais aux industriels majeurs
français et européens en support des
grands programmes civils et militaires.
Le domaine d’expertise de DGA Ta
couvre : les matériaux et structures,
la vulnérabilité, la survivabilité, l’informatique
embarqué et les systèmes de
cellule, l’aéromobilité, et l’ingénierie
des essais. DGA Ta compte un peu
plus de 600 personnes et dispose de
moyens d’essais très importants couvrant
l’ensemble de la problématique
« structure » aéronautique ainsi que
des moyens en compatibilité électromagnétique
(CEM). DGA Ta est également
en charge du site d’Odeillo dans
les Pyrénées, pour les essais à très
haute température.
• DGA Techniques hydrodynamiques
(Ex BEC) situé au Val de Reuil dans
l’Eure, réalise des essais navals dans
les domaines hydrodynamique et hydroacoustique
pour les bâtiments
de surface, les sous-marins et tout
autre type de plate-forme navale ; Il
conçoit également des propulseurs
pour sous-marins et navires de surface
(résistance et propulsion, tenue
à la mer, manœuvrabilité). DGA Th
compte environ 200 personnes et dispose
de moyens spécifiques comme
le bassin de traction de 600 mètres de
long (B600), utilisé pour les essais de
résistance et d’autopropulsion en eau
calme et sur houle monodirectionnelle.
• DGA Techniques terrestres, né du
regroupement de l’ETBS et de l’ETAS
est co-localisé sur les sites de Bourges
et d’Angers. La mission de DGA TT est
centrée sur la maîtrise des systèmes
du combat terrestre (armes & munitions,
fonction feu, mobilité, sécurité,
survivabilité, protection du combattant,
matériaux de défense, sciences de
l’homme, Robotique, mini-drones…).
DGA TT regroupe environ 800 personnes,
et dispose de moyens uniques
d’essais et de simulation en cohérence
avec l’ensemble de son domaine d’intervention
(champ de tir, laboratoires
pyrotechniques, moyens de mesure
complexe plateformes de simulation,
pistes d’essais de roulage,..). DGA
Techniques terrestres est le centre de
référence national et le partenaire européen
majeur pour l’expertise, la simulation
et les essais dans le domaine
terrestre. DGA TT est le partenaire
incontournable des forces terrestres
et en particulier de la STAT basée à
Satory.
• DGA Techniques navales est issu du
regroupement du CTSN de Toulon et
du GESMA de Brest. Le centre co-localisé
sur les sites historiques a pour
mission principale d’apporter, aux unités
de management de la DGA, et au
Service de soutien de la flotte (SSF),
l’expertise étatique en architecture et
techniques des systèmes navals, capteurs
guidage et navigation, télécommunications,
sciences de l’homme,
protection et architecture techniques
de systèmes de commandement. DGA
Techniques navales regroupe un peu
plus de 500 personnes et dispose
d’un savoir-faire national reconnu et
constitue un partenaire européen majeur
pour l’expertise et les essais sur
les systèmes navals. Par son implantation
sur les deux façades maritimes
(atlantique et méditerranéenne), DGA
Techniques navales bénéficie d’un
environnement privilégié grâce à la
variété des fonds marins adaptés aux
expérimentations.
• DGA Ingénierie des projets (Ip) est
née du regroupement sur le site de
Bagneux (Hauts de Seine) d’un certain
nombre d’entités disséminées en
région parisienne (St Cloud, Issy les
Moulineaux, Arcueil,…). DGA Ip est le
plus gros centre de la DGA avec plus
de 2300 personnes. DGA Ip est chargé
de la mise en place et du pilotage des
équipes pluridisciplinaires de direction
de programmes (EPDP), du maintien
et du développement des méthodes et
compétences techniques, de la réalisation
d’expertises techniques au profit
des programmes en particulier dans le
domaine du maintien en condition opérationnelle
des matériels (MCO), et enfin
de réaliser l’animation des 11 pôles
techniques de la DGA et d’exercer
l’autorité technique dans les différents
secteurs. À l’horizon 2016, une partie
importante des personnels de DGA Ip
ont vocation à rejoindre le site de Balard
à Paris où devrait être regroupés
plus de 9 300 civils et militaires travaillant
pour le ministère de la Défense.
Pascal Lelan DGA Technique terrestres
02 41 93 69 09 / 06 78 18 29 92
pascal.lelan@intradef.gouv.fr
Essais & Simulations • SEPTEMBRE 2014 • PAGE 10

Actualités
Entreprise et Marché
Congrès Nafems France 2014
Sensibiliser, promouvoir et stimuler
la simulation numérique
Avec soixante-dix sessions et un espace d’exposition réunissant plus de vingt exposants, le congrès Nafems
France qui s’est déroulé à Charenton (Val-de-Marne) s’est imposé comme un rendez-vous incontournable
de la communauté de simulation numérique industrielle. Intitulé « Simulation numérique : moteur de performance
», l’événement avait pour objectif d’aider les entreprises à mieux évaluer l’apport des technologies,
des méthodologies et des applications pour leurs activités d’étude.
Des invités industriels de marque –
Airbus, Areva Wind, Carmat, EDF,
PSA Peugeot Citroën, Valeo… – ont
exprimé leur vision des enjeux auxquels
sont confrontés leurs secteurs
et leurs attentes en matière de simulation.
Des scientifiques de renommée
internationale – Université Polytechnique
de Catalogne, Onera, École
Centrale de Lyon, Université de Liège,
Cemef, Femto-ST…– ont apporté leurs
connaissances approfondies sur les
dernières avancées technologiques et
méthodologiques.
Au cours des sessions thématiques,
entreprises, laboratoires universitaires,
éditeurs de logiciel et sociétés de service
ont pu approfondir des sujets devenus
majeurs pour les industriels : dynamique
des structures non-linéaires,
endommagement des matériaux composites,
propagation des fissures, simulation
multi-corps et multiphysique,
prise en compte des procédés de fabrication,
corrélation essais-calculs
en dynamique des structures, V&V
et simulation robuste… Les thèmes
étaient nombreux et ont donné lieu à
des échanges de qualité. Une session
organisée en partenariat avec Micado
a permis de faire le point sur les enjeux
de la simulation pour les PME/PMI et
Audience d’introduction
Nafems France – Salle des conférences – Introduction
les moyens mis à leur disposition pour
accroître leur compétitivité.
Vision industrielle et enjeux pour
la simulation numérique
La situation à laquelle sont confrontés
les industriels est paradoxale : d’un
côté ils doivent développer des produits
plus innovants, optimisés, intelligents,
connectés, d’un autre coté les règlementations
se durcissent, la concurrence
s’accroît, la pression sur les prix
ne faiblit pas. Dans ce contexte, les
possibilités offertes par la simulation
numérique apportent, on le sait maintenant,
des capacités d’étude et d’analyse
de plus en plus fines et réalistes,
allant jusqu'à permettre la validation
100% numérique de projets. Mais la
complexité croissante des produits et
l’interaction entre les physiques en jeu
(mécanique, thermique, fluide, électronique,
acoustique, multi-corps…)
font émerger de nouveaux besoins en
termes de simulation, comme l’ont illustré
les industriels invités.
« Les constructeurs et équipementiers
Essais & Simulations • SEPTEMBRE 2014 • PAGE 11

Actualités
Entreprise et Marché
Accueil et salle des exposants
automobiles doivent relever deux défis
majeurs dans les quinze années à venir,
a souligné Guillaume Devauchelle,
vice-président, Innovation et Développement
scientifique, du groupe Valeo.
D’un côté il faut atteindre les objectifs
de réduction d’émissions de CO2 fixés
en moyenne pour chaque constructeur
à horizon 2021 à 95 grammes contre
130 en 2015. Et de ce fait, il faut considérer
un plus large spectre de scénarios
d’usage mixant moteurs thermiques,
hybrides et 100% électriques
dans une approche multiphysique globale
(mécatronique, thermique, vibration…).
De l’autre, la conduite doit devenir
plus ‘’intuitive’’, c’est-à-dire plus
connectée et plus automatisée. Ceci
ouvre de nouveaux champs pour la simulation
comme la prise en compte du
comportement humain ou la gestion du
trafic et de l’urbanisme. »
Le secteur de la production d’énergie
est soumis simultanément à une très
forte demande de performance économique
et à une évolution constante
de la réglementation (sûreté nucléaire
et hydraulique, post Fukushima, émissions
et rejets, continuité écologique,
etc.). « Dans ce contexte, il nous faut
adapter en permanence nos méthodologies
en matière de simulation numérique,
précise Stéphane Andrieux,
directeur scientifique, EDF R&D : prise
en compte des incertitudes pour la
quantification des risques, recalage
des paramètres, surveillance et suivi
en service, montée des modélisations
atomiques et des méthodes particulaires,
insertion de la simulation dans
les systèmes hybrides comme les villes
ou les réseaux de distribution intelligents
(smart grids) ». La présentation
a été illustrée d’exemples concrets et
représentatifs de chaque filière : optimisation
du placement d’hydroliennes,
simulation SPH en hydraulique, étude
du vieillissement sous irradiation nucléaire,
modélisation hydro-environnementale,
tenue d’aéro-réfrigérants
aux vents extrêmes, étude d’explosion
vapeur en puits de cuve.
Autre exemple avec l’éolien offshore.
Christine de Jouëtte, directrice du
Centre technologique éolien en mer
(France), Areva Renouvelables, a
tenu à rappeler que « la stratégie
produit d’Areva se focalise sur une
approche basée sur la compétitivité
et la recherche des plateformes technologiques
les plus optimisées pour
l’offshore fixe ou flottant. Dans ce
contexte, la simulation numérique doit
nous permettre de réduire nos coûts ».
L’exemple présenté porte sur l’étude
du comportement aérodynamique
d’éoliennes de très grande dimension
soumises à des charges de fatigue et
de vent extrême (rafales, tempêtes).
Cette étude a donné lieu au développement
d’un outil pour la modélisation
des charges aérodynamiques en écoulements
instationnaires plus précis que
les méthodes traditionnelles de type
BEM (Blade Element Momentum). Une
réflexion est actuellement en cours
pour la mise au point d’une soufflerie
numérique.
« C’est pour sécuriser la campagne de
tests statiques de l’A350 que le projet
ViFST (Virtual Full Scale) a été lancé,
a expliqué Michel Mahé, Senior Expert
Dynamic Analysis, Airbus. Nous avons
développé un modèle détaillé de la
partie centrale constituée du fuselage
et des deux ailes. Avec au total plus de
68 millions de degrés de liberté, c’est le
plus gros modèle développé à ce jour
dans le cadre du projet. Il nous a permis
de prédire avec plus de précision
le comportement de l’avion et notamment
de mieux appréhender les effets
non-linéaires (grands déplacements,
plasticité contacts…) » a-t-il ajouté.
Dernier exemple dans le secteur du biomédical.
Pour mettre au point le cœur
artificiel biocompatible entièrement implantable,
Carmat a dû relever un certain
nombre de défis technologiques.
Marc Grimmé, directeur technique de
Carmat a précisé que « la prothèse
de cœur, qui ‘’embarque’’ toute l’électronique
est un système complexe
mettant en jeu mécanique, thermique,
dynamique des fluides, chimie, électronique,
logiciel temps réel embarqué,
matériaux biologiques et biocompatibles
». Carmat a travaillé en collaboration
avec la société Inoprod pour la
validation des composants critiques du
système et du fonctionnement du système
dans sa globalité. Au-delà de la
validation, l’objectif est de définir une
conception robuste prenant en compte
les aléas de fabrication et de montage.
Les challenges technologiques à
relever
> Simuler la conception et la fabrication
de structures composites
À la recherche constante de solutions
d’allégement, les composites sont de
plus en plus utilisés dans tout type de
structure. C’est ainsi que le centre de
recherche d’Hutchinson R&D a développé
avec un constructeur automobile
une nouvelle architecture de train avant
automobile en matériau composite et a
Essais & Simulations • SEPTEMBRE 2014 • PAGE 12

Actualités
Entreprise et Marché
obtenu un gain total d’environ 20 kg.
Mais, s’il est vrai que les matériaux
composites offrent de nouvelles possibilités
de conception intéressantes, ils
présentent des propriétés mécaniques
plus complexes (non-linéarité, anisotropie…)
et sont donc plus difficiles
à modéliser. De nombreuses présentations
ont traité de ce thème ; citons par
exemple des thèmes tels que la modélisation
des structures composites soumis
à des sollicitations de type chocs
hydrodynamiques, la conception de
pièces composites trouées par modélisation
multi-échelles ou encore la prédiction
de l’endommagement et de la
rupture des structures en composites
stratifiés en présence de gradients de
déformation.
> Prendre en compte des phénomènes
multiphysiques complexes
Le challenge quotidien de l’ingénieur
consiste à prédire « avec confiance »
le comportement qu’aura son produit
dans le « monde réel » ; ce terme implique
la prise en compte des phénomènes
physiques dans leur globalité
et des interactions entre les différentes
physiques. Dans ce domaine, les logiciels
multi-physiques ont atteint un
certain niveau de maturité et les applications
industrielles se généralisent.
Toutefois, pour coller encore plus près
de la réalité, les industriels comme les
laboratoires cherchent à étudier des
phénomènes de plus en plus complexes
et extrêmes : coup de bélier,
tempête, fragmentation en dynamique
rapide, effets hydro-élastiques dans
les corps déformables…
> Intégrer les données de simulation
au PLM
Après avoir rappelé que l’on passe 15
à 30% de son temps à rechercher des
données, Serge Ripailles, responsable
de projet PLM, présente la réflexion
menée par PSA Peugeot Citroën sur
le PLM d’entreprise. Cette réflexion a
abouti à la mise en place d’un modèle
de données unique et transversal pour
décrire les informations produit et les
modes d’utilisation associés. Les données
de simulation (maillage, conditions
aux limites, modèles EF, résultats
de calcul, dossier de justification)
sont attachées au produit en suivant la
décomposition RFLP (Requirements,
Functional, Logical, Physical) avec
trois niveaux de configuration : « Attendu
», « Défini », « Réalisé ».
Axes de réflexion
À travers les différentes présentations,
on a pu noter l’émergence massive
des problématiques liées aux matériaux
composites tant d’un point de
vue de la conception que de la fabrication
(plus d’un tiers des sujets y étaient
consacrés). Par ailleurs, l’augmentation
de la complexité des systèmes
et des contraintes règlementaires
impose d’avoir désormais recours à
des approches multidisciplinaires plus
globales mettant en œuvre co-simulation
et intégration système. Enfin,
l’explosion des tailles des modèles et
des paramètres de simulation pose la
nécessaire question de la qualité des
données, de la traçabilité et de la gestion
de ces données au sein du PLM.
Trois thèmes que Nafems France se
propose d’approfondir au cours des
prochains séminaires.
Essais & Simulations • SEPTEMBRE 2014 • PAGE 13

Mecaclim
Approche
Coefficient de variation du dommage par fatigue -
Approximation de la fonction de Crandall & Mark
L’endommagement par fatigue d’un matériau soumis à un processus de contraintes vibratoires est une
variable aléatoire définie par une moyenne et un coefficient de variation. Dans le cas d’un processus
gaussien à bande étroite, ces deux caractéristiques statistiques dépendent fortement de l’exposant de
la courbe de fatigue du matériau. Dans le coefficient de variation interviennent des fonctions définies
par Crandall & Mark [CRA-63] qui doivent être calculées numériquement. On propose une expression
analytique simple du coefficient de variation du dommage ayant une précision pratiquement suffisante.
Mots-clés
oscillateur mécanique, courbe de fatigue, processus vibratoire gaussien, dommage cumulatif, coefficient de variation
Abstract
The fatigue damage of a material subjected to a stress vibratory process is a random variable defined by a mean and
a coefficient of variation. In case of a narrow band Gaussian process, these two statistical characteristics depend
strongly of the fatigue curve exponent of the material. In the coefficient of variation intervene the functions defined
by Crandall &Mark [CRA-63] that must be calculated numerically. We propose a simple analytical expression for the
coefficient of variation of the damage, having a precision practically sufficient.
Key-words
mechanical oscillator, fatigue curve, Gaussian vibratory process, cumulative damage, coefficient of variation
Motivations
La Commission Meca-Clim de l’ASTE
a entamé la révision des normes Afnor
intitulées « application de la démarche
de personnalisation en environnement
» [GRZ-13]. Dans les documents
de travail concernant le définition et la
mise en œuvre des spectres de dommage
par fatigue (SDF, SFX) la fonction
f1(b) de Crandall & Mark [CRA-63]
est utilisée pour déterminer le coefficient
de variation du dommage cumulé
[AFN-13]. Afin de contourner les difficultés
de calcul numérique de cette
fonction, on propose d’en utiliser une
forme analytique approchée.
Moyenne du dommage
Un oscillateur mécanique linéaire à
un degré de liberté, faiblement amorti
(ξ ≤ 0.05) est soumis à une contrainte
aléatoire de valeur efficace (σrms),
assimilable à un bruit stationnaire
et ergodique, de moyenne nulle. Le
comportement en fatigue du matériau
constitutif est régi par la loi de Basquin
d’exposant (b) et la rupture intervient
lorsque le cumul des endommagements
élémentaires atteint le seuil unitaire
défini par la règle de Miner. Pour
un processus gaussien à bande étroite
dont la densité de probabilité des maxima
positifs est une loi de Rayleigh, le
dommage est engendré par le nombre
de passages par zéro à vitesse positive
(ν 0+ ) durant l’intervalle de temps
( T ) considéré.
Dans ces conditions, l’espérance mathématique
du dommage cumulé s’obtient
sans difficulté à un coefficient
près (qui dépend de la caractéristique
de fatigue du matériau), sous la forme:
Coefficient de variation du dommage
Par contre, la variance du dommage
est plus difficile à obtenir sous une
forme simple, car elle nécessite de calculer
la fonction de covariance et fait
intervenir une fonction hypergéométrique
peu maniable. Une expression
compacte du coefficient de variation
issue de [CRA-63] est la suivante :
Dans laquelle les fonctions
fi=1,2,3(b)correspondent à des développements
en série infinie.
Sous une condition pratiquement satisfaite
dans le cadre des applications :
Les termes dans lesquels interviennent
les fonctions ( f2 , f3 ) sont négligeables
et la relation précédente se réduit au
terme faisant intervenir uniquement la
fonction f1(b):
Essais & Simulations • SEPTEMBRE 2014 • PAGE 14

Mecaclim
Cette fonction est une série infinie :
Elle ne possède pas de solution analytique
et doit être calculée numériquement
ou tirée de tables incrémentées
suivant les valeurs entières de l’exposant
( b ).
Solution approchée
Dans le cadre des applications pratiques,
l’exposant (b) de la courbe de
fatigue peut varier entre 3 (matériaux
ductiles) et 15 (matériaux fragiles).
Nous avons donc recherché par voie
heuristique, une expression analytique
de précision suffisante (meilleure que
3%) sur l’intervalle b∈[3,15].
On peut remarquer que sur cet intervalle,
la séquence des valeurs croissantes
permet de vérifier grossièrement
la relation suivante :
Elle constitue le noyau d’une première
approximation (le numérateur) que
l’on peut ajuster (le dénominateur) afin
d’obtenir la forme analytique :
Cette expression peut se révéler utile
lorsqu’on ne dispose pas des tables
nécessaires ou lorsque la valeur de b
est différente des valeurs entières pour
lesquelles elles sont construites.
Références
[AFN-13] Projet de norme
AFNOR, «Partie 3: Application
de la démarche de personnalisation
en environnement mécanique
», Pr XP X50-144-3, XA
50-GT 1, N097, 2013-05-13.
[CRA-63] S.H. Crandall, W.D.
Mark, « Random Vibration in
Mechanical Systems », Academic
Press, New York, 1963
[GRZ-13] H. Grzeskowiak,
«Vie de l’ASTE - Communiqué
: Commission Méca-Clim
de l’ASTE », Revue Essais &
Simulations, N° 113, p. 60-61,
avril 2013
Lambert Pierrat
LJ-Consulting & LJK-LAB, Grenoble,
Expert ASTE
e_zainescu@yahoo.com - 04 76 42 14 36
Essais & Simulations • SEPTEMBRE 2014 • PAGE 15

Mesures et Methodes de Mesure
Événement
Enova Paris, l’événement de la mesure de la rentrée
Enova Paris, le salon des technologies en électronique, mesure, vision et optique, se tiendra du 16 au
18 septembre 2014 à Paris Porte de Versailles. L’occasion de découvrir, à travers un dossier spécialement
dédié au contrôle en production, quelles technologies s’offrent aujourd’hui aux industriels.
Plus riche, plus complet, plus innovant,
tels pourraient être les qualificatifs de
l’édition 2014 d’Enova Paris. Plus riche
car un programme de conférences a
été élargi, nécessitant des salles supplémentaires,
et voit une plus forte
participation de nombreuses sociétés
savantes ainsi que la remise de nombreux
prix. Le salon se montre également
plus complet, avec notamment
la présence de tous les grands noms
de la machine de production, le retour
de la sous-traitance électronique, le
doublement de la surface de l’espace
Systèmes embarqués & communicants.
Enfin, cette nouvelle édition
se révèle encore plus innovante avec
la quatrième remise des Trophées
de l’Innovation mais aussi la création
d’EnovaLab, de l’Usine connectée du
futur, sans oublier les services qui ont
fait le succès d’Enova, parmi lesquels
les Business Meetings.
Au total, Enova Paris rassemblera
pas moins de 500 exposants et 6
000 visiteurs, auxquels s’ajoutent une
cinquantaine de partenaires institutionnels,
plus d’une centaine de conférences
scientifiques et techniques,
un congrès sur les fibres optiques, la
tenue conjointe de la quatrième édition
du Forum Radiocoms et plus de
quatre-vingts nouveautés à découvrir
tout au long des trois jours d’événement.
Trophées Enova : 14 innovations
remarquables
Inscrite dans l’ADN du salon, l’innovation
est un des thèmes phares de cette
édition. Vecteur de différenciation sur
un marché concurrentiel, l’innovation
met en lumière un savoir-faire, une
expertise technologique en réponse
aux attentes des clients. Elle témoigne
ainsi de la richesse du tissu industriel
national, des efforts de recherche et
de créativité technologique des expo-
>> RingInspection de Mesure-Systems 3D
Assurer le « zéro défaut »
Afin de contrôler la conformité des formes et les défauts des pièces annulaires
dans le process de production, la machine de contrôle 3D sans
contact RingInspection de MS3D se présente comme une solution adaptée,
avec des temps de cycle d’une seconde et une précision de l’ordre
du micron. Le système s’intègre directement sur la ligne de fabrication et
valide une à une les étapes importantes du processus de production. Une
fois positionnée sur la machine, la pièce est mise en rotation puis les capteurs
laser ligne numérisent l’intégralité de la forme de la pièce. Cette opération
donne lieu à un nuage de millions de points représentant une image
fidèle à la forme dimensionnelle de la pièce. Si une pièce est considérée
comme défectueuse par le système, celle-ci est systématiquement retirée
du processus de production.
Essais & Simulations • SEPTEMBRE 2014 • PAGE 16

BRIVE
PERIGUEUX
BORDEAUX
AGEN
12
TOULOUSE
MONTPELLIER
BAYONNE
34
12
PERPIGNAN
34
METZ
STRASBOURG
NANCY
COLMAR
DIJON
BESANÇON
ROUEN
DOUAI
AMIENS
PARIS
AMIENS
ROUEN
CAEN
PARIS
CHARTRES
12
12
34
34
BELGIQUE
REIMS
CAEN
RENNES
LE MANS
TOURS
ANGERS
LA ROCHELLLE
ORLEANS
12
34
LYON
12
AVIGNON
MONTPELLIER
34
MARSEILLE
NICE
7
SEPEM Industries
Salons des S ervices, É quipements, P rocess E t M aintenance
Rentrer dans plus de 65 000 sites de production,
ça vous intéresse... ?!
Vos prochains SEPEM en France :
ÉDITION 2
SUD-OUEST (Toulouse)
23 - 24 - 25 septembre 2014
400 Exposants
6 SALONS NATIONAUX EN RÉGIONS
Leaders des salons d’équipementiers
cœur d’usine en France
ÉDITION 5
NORD (Douai)
27 - 28 - 29 janvier 2015
500 Exposants
ÉDITION 4
ÉDITION 4
SUD-EST (Avignon)
02 - 03 - 04 juin 2015
420 Exposants
CENTRE OUEST (Angers)
6 - 7 - 8 octobre 2015
450 Exposants
ZONE EST
11 610 Sites
41 555 Décideurs
ZONE NORD
(+Belgique)
15 663 Sites
62 991 Décideurs
ZONE CENTRE OUEST
13 975 Sites
45 740 Décideurs
Nord-Ouest
ÉDITION 1
NOUVEAU
NORD-OUEST (Rouen)
26 - 27 - 28 janvier 2016
350 Exposants
ÉDITION 6
EST (Colmar)
31 mai - 1er - 2 juin 2016
500 Exposants
ZONE SUD-OUEST
9 800 Sites
39 300 Décideurs
Nord-Ouest
ZONE NORD-OUEST
10 534 Sites
35 615 Décideurs
ZONE SUD-EST
11 886 Sites
34 832 Décideurs
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www.sepem-industries.com
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SEPEM Industries sur le net
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65 157 sites de production en France et Belgique francophone
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+20 %
de taux d’ouverture
sur emailing

Mesures et Methodes de Mesure
sants.
>> Système 9110D de PCB
Mesurer l’étalonnage de ses capteurs,
rapidement et simplement
Le système d’étalonnage 9110D de PCB Piezotronics
permet d’effectuer l’étalonnage de ses instruments de
mesure pour s’assurer de leur efficacité et de leur précision
lors de leur utilisation sur site. Cette opération
d’étalonnage étant effectué en moyenne une fois par
an, voire tous les deux ans, il est désormais possible
de la réaliser plus régulièrement sur l’ensemble de son
parc, sans contraintes logistiques, rapidement et de
façon autonome. PCB Piezotronics propose ainsi un
système portable permettant d’étalonner ses capteurs.
Conçu pour les services de maintenance industrielle, ce système est composé
d’un set complet d’étalonnage en une seule valise, sur batterie, « tout
terrain ». Il permet la calibration d’accéléromètres, de transmetteurs 4-20 mA,
de vibroswitches électroniques, de sondes de proximité, des systèmes PLC,
DCS et Scada, des systèmes online et analyseurs. Le paramétrage et l’affichage
des données se font en temps réel et ma mémoire interne est capable
de contenir jusqu’à 500 enregistrements. Le transfert de données s’effectue
par port USB puis l’exploitation des résultats et le certificat d’étalonnage sont
délivrés sous excel.
Le 1er juillet, un jury, composé de journalistes
appartenant aux différents
titres issus la presse professionnelle
et spécialisée (parmi lesquels le magazine
Essais & Simulations), présidé
par Jean-Jacques Aubert du CEA / Leti,
s’est réuni afin d’examiner les produits
concourant aux trophées de l’innovation
Enova Paris 2014. Quatorze d’entre eux
ont été identifiés comme prétendants au
titre de lauréat, chacun dans sa catégorie.
Cette année, force est de constater,
d’une part, une forte représentation de
PME qui, aux côtés de grands groupes,
conforte le dynamisme du secteur et
d’autre part, des nouveautés de qualité
qui présentent outre des innovations
techniques, des innovations au niveau
applicatif.
L’édition 2014 des Trophées de l’Innovation
récompense les innovations dans
quatre catégories : Qualité/Sécurité/
Réglementation, Green/Environnement,
Productivité/Rentabilité et Technologie
embarquée. Le premier soir du salon,
mardi 16 septembre à 18 heures, les lauréats
aux trophées de l’innovation seront
dévoilés. Organisé dans le cadre d’Enova
Paris, le Forum Radiocoms, le salon
des utilisateurs de moyens de radiocommunication
professionnelle qui regroupe
les sociétés leaders des réseaux professionnels
analogiques et numériques décernera
également un trophée de l’innovation
à un de ses exposants.
Enova Paris : incubateur d’innovations
Pendant le salon, trois autres prix mettront
à l’honneur l’innovation. Les Trophées
Cap’Tronic Organisés par Jessica
France, ils mettent en avant les
projets innovants des PME accompagnées
par Cap’Tronic. L’objectif de ce
programme est d’aider les PME françaises
à améliorer leur compétitivité
grâce à l’intégration de solutions électroniques
et de logiciels embarqués
dans leurs produits. Les nominés aux
catégories Produit à usage du grand
public, Industrie & Services, Eco-Innovation,
Jeune Entreprise seront présentés
sur le salon.
La Vitrine de l’innovation Photonique
mettra quant à elle en valeur l’innovation
française en optique photonique,
et décernera sur le salon ses Photons
aux trois produits reconnus comme les
plus innovants. Enfin, le prix Yves Rocard
Le Prix Yves Rocard de la SFP,
remis sur le salon, récompense un
chercheur, un ingénieur, un technicien,
une équipe ou un duo inventeur-entreprise
à la base d’une innovation et
ayant effectué un transfert de techno-
>> Machine d’inspection de pâte à braser 3D de Metronelec
Des vitesses d’inspection élevées
La nouvelle machine d’inspection de pâte à braser 3D (Sigma X) de la société Metronelec
intègre une nouvelle génération de capteurs RSC VII possédant une largeur de
scan plus importante et limitant ainsi le nombre de passages par carte. Combiné à une
augmentation de la vitesse de chargement, le modèle Sigma X permet d’atteindre des
vitesses d’inspection élevée, avec un gain de 25% par rapport au modèle HS70. La tête
de mesure laser Parmi utilise une méthode dite de triangulation optique afin de mesurer
la hauteur, la surface et le volume de chaque plot. La tête de mesure mise au point, développée
et brevetée par Parmi utilise deux faisceaux laser provenant d’angles opposés
afin d’éliminer complètement l’effet d’ombre lors de l’inspection. La large bande passante
du capteur permet de scanner tout type de carte quelle que soit la colorimétrie de celleci.
L’inspection de la carte est effectuée par le déplacement de la tête sur les axes X et
Y ainsi que l’axe Z, ce qui rend ainsi possible de contrôler le flambage de la carte en
temps réel.
Essais & Simulations • SEPTEMBRE 2014 • PAGE 18

Mesures et Methodes de Mesure
logie récent et donné lieu à un prototype,
un début de commercialisation…
Et les nominés sont…
Avant de dévoiler les lauréats des Trophées
de l’innovation, mardi soir, voici
les différents nominés, et dont les innovations
présentées à l’occasion d’Enova
méritent d’être mises en lumière :
Catégorie Green/Environnement
Alphanov : Décapage de composites
par laser Dans la cadre du projet Perceval,
Alphanov a mis au point un procédé
laser pour décaper les matériaux
composites des peintures ou films
polymères qui les recouvrent. Contrairement
aux procédés chimiques, celui-ci
est propre et respectueux de
l’environnement et des hommes qui le
mettent en œuvre. Stand B7
Olympus France : Analyseur XRF portable
Xpert. Spécialisée en CND, la
société Olympus a le plaisir de présenter
sa nouvelle gamme Xpert d’analyseurs
à Fluorescence X, portables et
compacts, optimisés pour la vérification
de la conformité des produits de
consommation à la norme RoHS, pour
l’analyse des pots catalytiques et des
métaux précieux. Stand B41
Catégorie Productivité / rentabilité
ACB Engineering : Mobile Sound
Viewer. Le mobile sound Viewer est
un tout nouveau produit qui montre la
zone ou l’objet le plus responsable du
bruit global. Son utilité est de rendre
plus facile plus rapide la localisation
des nuisances sonores en vue de faciliter
leurs réductions efficacement.
Stand C28
Exelsius : PI. Fruit de 20 M€ de R&D
en France, PI se présente selon ses
concepteurs comme une révolution
dans l'inspection 3D de la carte électronique.
Fort d'une programmation
complètement automatisée, et d'une
image 40 fois plus grande que la
concurrence, PI offre une facilité d'utilisation
et une puissance d'analyse inédites.
Stand M58
Mitutoyo : Mach Ko-Ga-Me : concept
de machine à mesurer tridimensionnelle.
Grâce à sa conception modulaire
et son faible encombrement, la
Mach Ko-Ga-Me, rapide et automatisée
est destinée à être intégré comme
un sous-ensemble assurant la fonction
contrôle dimensionnel dans un processus
continu de production ou soit utilisé
en poste de contrôle autonome en
production. Stand G17
Qualité/Sécurité/Règle-
Catégorie
mentation
FT Mesures : Jauge extensométrique.
Extensomètre soudable ou spitable sur
structure béton métallique, traction et
compression plage d'utilisation -40° à
+250°C, telles sont les caractéristiques
de cette jauge étanche à 20 bars. Les
phénomènes externes n’ont pas d’influence
directe sur les performances
du système. Stand J18
PCB Piezotronics : Système d'étalonnage
portable 9110D. Destiné aux
services métrologie ou aux techniciens
de maintenance, le système portable
9110D est un calibrateur de terrain
clé-en-main, durable et robuste, destiné
à délivrer une validation des capteurs
dynamiques directement sur site.
Stand D48
PM Instrumentation : Cartographie de
pression. La technologie capacitive
est utilisée dans le monde entier dans
tous les laboratoires et centres de recherche
de l'industrie du pneumatique.
De très haute technologie, elle permet
de cartographier une empreinte de
pneus de véhicules légers, de poids
lourds, de pneus agricoles et pneus de
motos. Stand J14
Catégorie Technologie embarquée
EMG2 : Fusio II. Cette nouveauté
se présete souss la forme d’un module
programmable à forte compacité
et faible consommation intégrant
un FPGA Spartan-6, de la mémoire
mDDR, de la Flash NOR et 167 capacités
de découplage. Tout ceci est miniaturisé
dans un composant électronique
unique (module 3D) de seulement 19
x 19 mm² entièrement reconfigurable.
Stand L37
FullScale : M1017. Pour accélérer
la mise sur le marché de votre future
caméra thermique, FullScale a conçu
et réalisé un circuit électronique innovant,
le M1017, qui permet d'utiliser le
microbolomètre mégapixels PICO1024
comme un simple capteur d'image visible
(seulement 180mW et 42mm de
côté). Stand K38
Nethis - Newterahertz Imagine Systems
: Teratherm - système d'imagerie
terahertz plein champ. Nethis
développe des systèmes d'imagerie
TéraHertz plein champ dédiés au
contrôle non destructif de grandes
structures et à la mesure de propriétés
Essais & Simulations • SEPTEMBRE 2014 • PAGE 19

Mesures et Methodes de Mesure
physiques à travers des matériaux isolants
opaques. Stand B7
Concernant les Trophées de l’innovation
du Forum Radiocoms 2014, les
nominés sont :
Etelm : e-TBS. L' e-TBS est une station
de base Tetra directement intégrée
dans un réseau large bande LTE public
ou privé ; elle s'interconnecte au
cœur de réseau LTE via une interface
normalisée S1, comme une station de
base LTE (enodeB). Elle permet d'interconnecter
et d'unifier des flottes de
terminaux et Tetra. Stand N18
Icom France : IP100H, Nouveau système
de communication sans fil (wifi).
Ce dispositif présente l'avantage d'être
totalement exonéré de redevances et
peut fonctionner avec des bornes Wifi
déjà existantes sur site. Possibilité de
disposer d'un système de supervision
informatique. Stand P18
Motorola Solutions : MotoTRBO TM
Anywhere. Il s’agit d’une solution d'application
professionnelle permettant de
connecter un appareil mobile sur réseau
GSM ou WI FI à des utilisateurs
de MotoTRBO. Stand M9
>> Smart Zoom 5, de Zeiss
Rendre accessible la mesure par inspection optique
Le microscope numérique Smart Zoom 5 de Zeiss offre davantage de simplicité
de fonctionnement que bien d’autres modèles. Ainsi, quel que soit
son niveau d’expérience, n’importe quel utilisateur peut procéder à un examen
complet ou à une mesure précise de ses échantillons. Ce microscope
dispose de deux modes d’utilisation : l’observation et les tests de routine,
davantage appliqués à des tâches répétitives. Par ailleurs, l’inspection optique
représente une part très importante dans le contrôle de qualité de
petites pièces produites dans l’industrie. Les personnes responsables du
contrôle ont pourtant peu de temps à consacrer à ce type d’opérations.
Pourtant, elles doivent l’effectuer et pour cela, elles sont contraintes de
maîtriser des équipements et des technologies parfois complexes. Ainsi, elles n’ont pas le temps de comprendre
le fonctionnement et la manière d’utiliser le logiciel correspondant ; d’où la nécessité pour Zeiss de leur fournir des
solutions à la fois adaptées, intuitives et conviviales. C’est le cas du Smart Zoom 5 qui intègre des fonctions et un
logiciel simple d’utilisation. Ce microscope est capable de reproduire automatiquement les opérations d’inspection
répétitives et le logiciel type « smarphone » de rendre accessible cet équipement précis à tous, y compris aux utilisateurs
non formés. Enfin, l’édition des rapports se fait automatiquement.
>> Nouvel alésomètre automatique d’ISP System
De la mesure sans contact pour environnements sévères
L’alésomètre automatique HSID 25 s’appuie sur une technologie de mesure
sans contact réputée pour sa robustesse. Les touches à pression constante
de l’appareil palpent simultanément la surface à mesurer. Le HSID 25 se
montre insensible à l’état de surface, à la pollution résiduelle ainsi qu’aux
caractéristiques optiques (réflectivité, éclairage etc.), contrairement à la
mesure par vision. Grâce à sa tolérance aux désaxements allant jusqu’à
2/10 mm, sa compacité (16 cm de long, 400 grammes) ainsi que son étanchéité
(IP67), cet alésomètre s’installe avec une grande facilité sur un bras
robotisé ou un centre d’usinage. L’appareil mesure in situ et avec une précision
micrométrique y compris en environnement sévère (vibrations importantes,
présence élevée d’huile de coupe…). Enfin, la plage de mesure
s’étend d’1 à 4 mm (en fonction du diamètre nominal inspecté) et atteint 100
mm de profondeur.
Le HSID 25 permet ainsi de mesurer en ligne, à la profondeur souhaitée en une seule et unique opération le diamètre
nominal ainsi que les diamètres inscrits et circonscrits, sans oublier les défauts de forme liés à la circularité. Il
est également possible de mesurer les défauts de perpendicularité et de conicité en effectuant plusieurs mesures à
différentes profondeurs. Le principe de mesure sans contact associe une étanchéité IP67 qui autorise une utilisation
dans un environnement pollué.
Essais & Simulations • SEPTEMBRE 2014 • PAGE 20

logiciels pour la métrologie
Logiciel de gestion de parc d’instruments de mesure et d’assistance à l’étalonnage
Deca, outil de gestion de la métrologie, multisite
et multilingue.
Application unique pour l’ensemble des sites,
Deca permet :
■ l’uniformisation des procédures ainsi que la cohérence de la politique
qualité,
■ l’uniformisation des indicateurs,
■ la mutualisation des parcs d’instruments de mesure.
Proposée en hébergement, cette solution :
■ permet à vos prestataires de mettre à jour les fiches de vie et de
joindre les documents électroniques,
■ assure une disponibilité immédiate de l’application sur tous les sites,
■ élimine les coûts internes d’infrastructure,
■ élimine les coûts internes d’administration de l’application.
Fonctionnalités :
■ Pilotage de l’activité métrologique :
• Gestion du parc d’instruments.
• Suivi des plannings de contrôles et de charge.
• Identifications des retards.
• Gestion des entrées/sorties avec traçabilité des bons de livraison
et de réception.
• Prévision des budgets.
• Analyse des coûts, des non conformités et des temps.
• Gestion des prestations et des accréditations des fournisseurs.
• Association de tous types de documents numériques.
• Mise à jour par lot des interventions techniques.
• Adaptation des droits utilisateurs selon des profils métiers pour
un accès ciblé aux données et une saisie personnalisée.
■ Fonctions métrologiques avancées :
• Assistance à l’étalonnage.
• Opperet, évaluer et optimiser les périodicités d’étalonnage.
• Calcul d’incertitudes de mesure (ISO 13005 ou GUM).
21 CFR part 11 :
■ Les recommandations de la FDA recensées dans le 21 CFR Part 11
portent sur deux axes principaux :
• L’audit trail dont l’objectif est de conserver la trace de toute modification
survenue sur les données.
• La signature électronique visant à certifier les opérations ou les
documents critiques.
Cette réglementation s’attache à assurer l’authenticité, l’intégrité,
la confidentialité et la pérennité des données.
La certification NF Industrie Pharmaceutique délivrée par l’AFNOR
et renouvelée chaque année vous assure la conformité de Deca ® à
cette réglementation.
Essais & Simulations • SEPTEMBRE 2014 • PAGE 21
[LES RÉFÉRENCES]
NOUVELLE VERSION
PAR AFNOR CERTIFICATION
LOGICIEL
INDUSTRIE PHARMACEUTIQUE
SUPPORT UTILISATEUR
www.deca.eu
Deca Mail :
■ Appel automatique par e-mail des instruments
à vérifier.
■ Relance des correspondants en cas de retard.
■ Envoi automatique des rapports par messagerie
au format PDF ou Excel.
ALCAN, ALCATEL, ALSTOM, APAVE,
AREVA, ASTRIUM, BOMBARDIER, CEA,
CONTINENTAL, DASSAULT, DGA, E2M, EADS, EDF,
GE ENERGY, FAURECIA, LEGRAND SA, MESSER,
MICHELIN, MITTAL, NEXTER, R.A.T.P., SAFRAN,
SEB, SNCF, TESTO, THALES, VALEO,
WELEDA, ZODIAC …
Tableaux de bord
info@deca.eu
FELIX Informatique • 3, rue de la Moselotte • B.P. 41040 • 54521 LAXOU Cedex • Tél. 03 83 96 23 23

Mesures et Methodes de Mesure
En application
Vérifier avec exactitude la propreté d’un fluide
Partenaire de la SIMMAD depuis 2006, société ayant pour mission d'assurer la disponibilité des aéronefs
du ministère de la Défense, Parker Hannifin a remporté fin 2013 un appel d’offres portant sur
la fourniture et la maintenance de compteurs de particules nouvelle génération. Les armées peuvent
désormais compter sur Parker pour renouveler et homogénéiser leur parc d’équipements, mais aussi
procéder à du comptage en ligne dans l’Armée de l’Air et au sein du SIAÉ (Service Industriel de l’aéronautique),
et ainsi réduire considérablement les temps d’intervention.
80% des défaillances sont dues à la
pollution solide du fluide hydraulique
dans le circuit. Il est donc primordial
de s’assurer que le fluide utilisé est
de qualité optimale et ne provoquera
à aucun moment la détérioration ou la
casse d’un composant. Des normes
récentes imposaient à la SIMMAD de
remettre à niveau le parc actuel pour
le rendre polyvalent et homogène, plus
rapide et plus précis. De plus, des besoins
nouveaux nécessitaient l’acquisition
de matériels neufs et Parker a
su parfaitement répondre à ces deux
impératifs.
La SIMMAD a pour mission d’assurer
la meilleure disponibilité des aéronefs
du ministère de la Défense et d’en
maîtriser les coûts. Responsable du
management global, du Maintien en
Condition Opérationnelle (MCO) des
matériels aéronautiques, ainsi que de
leur maintenance et de la distribution
de pièces de rechange, la SIMMAD a
choisi en 2013 de renouveler son parc
d’équipements. « La société doit assumer
des contraintes liées à la mise en
place d’un nouvel appareil au sein des
armées. C’est là un exercice ardu mais
indispensable car il conditionne la satisfaction
de l’intérêt opérationnel pour
les années à venir » précise le Maître
Baïsset, animateur technique au sein
de la Flotte Matériels d’environnement
aéronautique de la SIMMAD. Au total,
le contrat avec Parker concerne
Compteur de particules Parker - © Parker
la fourniture de 143 compteurs de
particules nouvelle génération et des
prestations de maintenance associées
d’une durée de sept ans.
Des défis de taille à relever
« Le compteur de particules revêt un
caractère pour le moins important dans
la mission opérationnelle de nos unités,
ajoute le Maître Baïsset. Il est utilisé
pour contrôler la qualité des fluides
hydrauliques utilisés dans les aéronefs
exploités par le ministère de la Défense.
Ainsi, le circuit hydraulique est
catégorisé en classe de pollution en
fonction de la teneur en particules. Selon
la classe mesurée, l’aéronef peut
être rendu indisponible au vol. »
Parker Hannifin a ainsi dû répondre à
un cahier des charges aussi riche que
précis. En plus de répondre aux problèmes
d’obsolescence des composants,
la SIMMAD devait relever plusieurs
défis. Le premier était de rendre
son parc homogène. En effet, il existait
auparavant un type de compteur différent
pour l’Armée de Terre, l’Armée de
l’Air et la Marine. Il a donc fallu fournir
un type de compteur unique mais
également capable de réaliser du
comptage sur toutes sortes de fluides
(huiles minérales types OTAN H515/
H537, huiles de synthèse, coolanol,
fluides ester phosphoriques type skydrol,
etc.).
Surtout, la SIMMAD avait besoin de
dispenser les entités pour lesquelles
ce n’était pas encore le cas (Armée de
l’Air et SIAé), d’un procédé de comptage
dit « en ligne » mis en œuvre
directement sur l’aéronef, lorsque le
moteur est en train de tourner. Cependant,
il n’est pas toujours possible de
faire circuler le fluide lors des maintenances,
c’est pourquoi il est parfois
nécessaire de faire du flaconnage ou
Mesure de contamination de fluide hydraulique
sur un banc d’essai - © Parker
d’extraire directement le fluide via une
pompe. « Nous sommes partis d’un
compteur basique pour arriver à une
solution capable de travailler sur tous
types de fluides, y compris les plus
agressifs et à la viscosité très élevée »,
précise Moreno Bandiera, responsable
du service technique au sein de Parker
Hannifin, situé à Contamine-sur-Arve
(Haute-Savoie).
Cet intérêt opérationnel a convaincu la
SIMMAD qui va bénéficier désormais
d’un parc de compteurs de particules
équipés de la technologie Laser – et
non plus Lumière Blanche –, augmentant
ainsi précision et vitesse d’exécution.
« Nous allons ainsi réaliser le
rétrofit d’une quarantaine d’appareils
pour les mettre au même niveau que
les nouveaux », ajoute Sébastien Delhaye,
responsable du laboratoire Filtration
de Parker France, implanté sur
le site de Contamine-sur-Arve.
Un projet ambitieux, tant sur le
plan technologique que sur le plan
des prestations
Au total, Parker Hannifin fournira 143
compteurs à la SIMMAD. Les deux
premiers appareils ont fait l’objet de
prototypes répondant strictement
aux exigences du cahier des charges
avant d’être validés puis installés en
condition réelle. Ces compteurs répondent
à toutes les exigences de la
Essais & Simulations • SEPTEMBRE 2014 • PAGE 22

Mesures et Methodes de Mesure
SIMMAD : capacité à travailler sur tous
les fluides, faire du comptage en ligne,
ne pas dépasser un poids maximum
de 25 kg, avoir un indice IP supérieur
ou égal à 56, une longueur du flexible
n’excédant pas 2 mètres, disposer
d’un affichage de température directement
sur l’appareil…
Parker a commencé à fournir 35 compteurs
et à remettre à neuf 40 équipements.
« Lorsque nous avons travaillé
sur les anciens appareils du parc
de la SIMMAD, nous avons fait en
sorte d’assurer une entière continuité
de service. Contractuellement, nous
avons un mois pour tout remettre à
niveau sans entraver les activités des
© Photo Armée de terre / GAMSTAT
© Photo Armée de l’air
forces », précise Sébastien Delhaye ;
ce qui suppose d’avoir déjà une parfaite
connaissance à la fois des équipements
mais aussi des bases militaires
sur lesquelles les équipes de
Parker interviennent pour récupérer
les compteurs, les remettre à niveau et
les renvoyer vers les bases militaires
d’origine.
Parker travaillait déjà avec la SIM-
MAD ; en effet en 2006 Parker avait
déjà fourni une centaine de compteurs
de particules tandis que le laboratoire
Filtration, créé spécialement pour l’activité
d’analyse des fluides, assurait les
opérations de maintenance regroupant
l’étalonnage, le suivi, la réparation.
Toutefois, le Maître Baïsset précise
que « même si les contrats antérieurs
avec la SIMMAD ont toujours donné
entière satisfaction, la candidature de
la société Parker a fait l’objet d’une
mise en concurrence conformément
aux règles érigées par le Code des
Marchés Publics (…). Parmi les offres
reçues, celle de Parker a été retenue
car elle a été jugée la plus à même
de répondre aux attentes fortes de
l’État » ; d’autant que la France est de
plus en plus positionnée sur le théâtre
d’opérations si bien que de nombreux
aéronefs se tiennent prêts à être déployés
et doivent absolument disposer
d’un compteur de particules en état de
marche. Le maintien en condition opérationnelle
de ces équipements est un
défi de tous les instants, tant pour la
société Parker que la SIMMAD en raison
du contexte de défense. Une prochaine
livraison de 66 compteurs est
en cours, preuve d’une confiance de la
SIMMAD envers les équipes de Parker
avec qui « de véritables liens de travail
en toute confiance se sont créés au fil
des années », conclut Moreno Bandiera.
Essais & Simulations • SEPTEMBRE 2014 • PAGE 23

Mesures et Methodes de Mesure
Fiabilité
Estimer la durée de vie des plaquettes d’usinage
à partir de données de dégradation
L’objectif de cet article est de montrer l’intérêt de disposer de données de dégradation pour estimer la
fiabilité des équipements ainsi que leur durée de vie résiduelle. Nous illustrons cela sur des plaquettes
d’usinage pour lesquelles nous disposons de données de dégradation directes et indirectes. A partir
de ces données, nous établissons des modèles de dégradation physique (i.e. l’évolution de l’usure en
dépouille) ainsi que des modèles de représentation de la dégradation des plaquettes par la mesure de
paramètres liés à l’usure (i.e. l’évolution de la puissance consommée). Ces différents modèles sont ensuite
comparés afin de mettre en évidence des corrélations et de proposer un modèle synthétisant ces
données permettant au final de calculer la durée de vie résiduelle d’une plaquette en cours d’usinage.
L’approche proposée est originale puisqu’elle permet le calcul dynamique de la fiabilité et de la durée
de vie résiduelle spécifique à une plaquette à partir de données mesurées en temps réel.
Contexte
La méthode envisagée dans cet article
s’inscrit dans la thématique de l’optimisation
de la maintenance des équipements
mécaniques en vue de réduire
le coût et d’augmenter la disponibilité.
Pour réaliser cet objectif, il est nécessaire
de calculer la fiabilité de ces équipements.
Trois approches permettent
d’obtenir la fiabilité (Letot et al. 2010,
Coble 2010). Celles-ci se distinguent
en fonction de la nature des données
disponibles.
Figure 1. Trois approches pour l'estimation
de la fiabilité
Par ordre de complexité croissante on
recense l’approche statistique basée
sur les temps de défaillances qui, à
partir de temps de défaillance obtenus
par retour d’expérience, ajuste une distribution
de la durée de vie ; cette méthode
présente l’inconvénient de devoir
disposer de temps de défaillance et
n’est pas spécifique à un équipement.
En deuxième position vient l’approche
basée sur le suivi d’un indicateur d’état
de l’équipement qui, à partir du suivi
d’une variable corrélée à la dégradation,
va conditionner le remplacement
de l’équipement en fonction d’un seuil
limite sur cette variable au-delà duquel
l’équipement est considéré comme
défaillant (i.e. un niveau vibratoire trop
élevé). La dernière méthode se base
sur la modélisation physique des défaillances
où l’on cherche à connaître
les mécanismes de dégradation qui
vont mener l’équipement à sa défaillance
(i.e. une usure trop importante).
La différence entre la deuxième et la
troisième approche réside dans le fait
qu’il est plus facile d’avoir accès à une
mesure indirecte de la dégradation (un
indicateur) qu’à la mesure physique de
la dégradation elle-même. Lorsque la
fiabilité est connue, la durée de vie résiduelle
peut alors être estimée ce qui
apporte une information significative
pour optimiser les temps de remplacement.
Protocole expérimental
Les opérations d’usinage ont été réalisées
sur un tour à commande numérique
de modèle SOMAB « Unimab
450 » en utilisant un outil de coupe
DCLNL 2525M 12 portant une plaquette
de carbure de tungstène revêtue
CNMG 1204 085B OR2500 de marque
SAFETY SA. Les essais d’usinage ont
été effectués sans lubrification, pour
30 plaquettes identiques et dans les
conditions de coupe suivantes: une
avance Vf=0,18 mm/Tr, une profondeur
de passe ap=1,5 mm, une vitesse
de coupe Vc=340 m/min et un temps
de contact matière pour chaque passe
d’usinage d’une minute. Le matériau
choisi est un cylindre de fonte grise à
graphite lamellaire FGL250 d’une dureté
de 322 Hv dont les dimensions
sont 220 mm de longueur et 190 mm
de diamètre. L’acquisition des signaux
vibratoires générés en usinage a été
effectuée à l’aide d’un accéléromètre
piézoélectrique triaxial de type 4520
fixé sur la tourelle et relié à un système
d’acquisition et d’analyse Brüel&Kjaer.
Pendant la phase expérimentale, la
mesure des réponses vibratoires issues
d’accéléromètre a été effectuée
sur une bande passante de 6,4 kHz et
Essais & Simulations • SEPTEMBRE 2014 • PAGE 24

Mesures et Methodes de Mesure
à une fréquence d’échantillonnage de
16,38 kHz. Ces réponses vibratoires
sont enregistrées pendant 70 secondes
dont 60 secondes représentent
la durée de chaque essai d’usinage et
10 secondes représentent le temps
nécessaire pour l’entrée et la sortie de
l’outil par rapport à la pièce à usiner.
Au cours de chaque passe d’usinage,
La valeur moyenne de la puissance
de coupe consommée, a été relevée
en utilisant un Wattmètre installé au
niveau du système d’alimentation du
centre d’usinage. A intervalles réguliers
(après chaque passe d’usinage), l’usinage
est arrêté et le développement
de l’usure sur la plaquette de coupe
est mesuré par un microscope optique
de type LEICA MS5 (grossissement
4x la taille réelle) avec une incertitude
de mesure égale à 2%. L’usure
est quantifiée en termes d’usure en
dépouille (usure due aux frottements
entre la matière à usiner et la face de
coupe de la plaquette utilisée). Une
fois les données collectées, nous nous
intéressons dans un premier temps
à l’usure en dépouille. La norme ISO
3685 spécifie le critère d’usure en dépouille
maximum admissible à 0,3mm.
Pour chaque plaquette, nous recherchons
donc le temps d’atteinte du seuil
d’usure en dépouille ce qui donne donc
30 temps de défaillance à partir desquels
un modèle de fiabilité statistique
peut être estimé (1ère approche).
Ensuite, nous corrélons ce critère
d’usure en dépouille avec les données
de l’évolution de la puissance consommée
afin d’obtenir également des valeurs
de seuil admissible pour ces indicateurs
(2e approche). Finalement
nous présentons un modèle de dégradation
de l’usure en dépouille spécifique
à chaque plaquette en comparant
sa dégradation à la distribution de
dégradation observée sur l’ensemble
des plaquettes à un moment donné, ce
qui revient à considérer un processus
diffusif dont les trajectoires de dégradation
sont supposées être homogène
dans le temps (3e approche). Suite
à cela, nous sommes en mesure de
comparer les différents modèles de fiabilité
obtenus et de calculer la durée de
vie résiduelle dans chaque cas en vue
de choisir le temps de remplacement
optimal des plaquettes.
Données Collectées
La figure 2 reprend l’évolution de
l’usure en dépouille VB [mm] prise
toutes les minutes pour les 30 plaquettes
testées ainsi que l’évolution de
la puissance consommée.
Figure 2. À gauche : Évolution de
l'usure en dépouille. À droite : Évolution
de la puissance au cours du
temps.
Calcul de la fiabilité
La fiabilité R(t) est l’aptitude d’un dispositif
à accomplir une fonction requise
dans des conditions d’utilisation et
pour un intervalle de temps donnés. En
pratique la fiabilité correspond à une
mesure de la probabilité d’être en bon
fonctionnement au cours du temps. Si
T est un temps de défaillance, la fiabilité
R(t) vaut :
R(t) = P(T > t)
La fonction complémentaire de la fiabilité
est la fonction de défaillance F(t)
qui est utilisée lors de l’ajustement de
modèles de fiabilité sur des données
de défaillance.
F(t) = 1 − R(t) = 1 − P(T > t) = P(T ≤ t)
> Fiabilité statistique
Le calcul de la fiabilité statistique se
base sur une collection de temps défaillance
obtenue sur des équipements
identiques ayant fonctionné dans
les mêmes conditions. La démarche
consiste à estimer un estimateur non
paramétrique F(t) en construisant une
fonction de densité cumulée discrète à
partir des temps de défaillance. L’estimateur
non paramétrique utilisé ici est
celui des rangs médians :
Avec i, l’indice de la défaillance, i éme
le temps de la ième défaillance et le
nombre total de défaillances observées.Par
la suite, des modèles de
fiabilités paramétriques sont ajustés
sur l’estimateur non paramétrique.
Les modèles de fiabilité paramétriques
classiquement utilisés sont le modèle
exponentiel, le modèle lognormal, le
modèle de Weibull, les modèles aux
valeurs extrêmes inférieures et supérieures.
Les méthodes d’ajustement de
ces modèles sont soit des méthodes
de régression soit des méthodes de
maximum de vraisemblance. Dans un
premier temps, nous nous sommes
intéressés à la distribution statistique
des temps d’atteinte du seuil à 0,3 mm
pour l’usure en dépouille. La figure 3
présente une comparaison des différents
modèles.
Figure 3. Comparaison des modèles
de fiabilité paramétrique obtenus
La distribution paramétrique qui
s’ajuste le mieux aux données de dé-
Essais & Simulations • SEPTEMBRE 2014 • PAGE 25

Mesures et Methodes de Mesure
faillance est la distribution des valeurs
extrêmes inférieures. Le coefficient de
détermination obtenu pour ce modèle
est de 0,966 contre 0,932 pour la distribution
lognormale ; les 2 autres modèles
ayant leur coefficient de détermination
inférieur à 0,85. Nous retenons
donc une loi de fiabilité paramétrique
suivant une distribution aux valeurs
extrêmes inférieures dont le paramètre
d’échelle μ = 10,25min et dont le paramètre
de forme σ = 0,85 min.
> Fiabilité basée sur l’indicateur de
dégradation (puissance consommée)
En pratique, l’usure en dépouille d’une
plaquette n’est pas une donnée accessible
puisqu’elle nécessite un arrêt de
la machine pour permettre l’inspection.
Il est donc nécessaire d’avoir accès à
un indicateur indirect de la dégradation.
Dans le cas présent, la puissance
consommée a été relevée toutes les
minutes pour toutes les plaquettes. La
figure 4 (gauche) représente l’évolution
de l’usure en dépouille en fonction
de la puissance consommée pour les
30 plaquettes afin d’établir des corrélations.
La figure 4 (droite) représente la
fonction de fiabilité non paramétrique
du dépassement du seuil VB = 0,3mm
en fonction de la puissance mesurée.
Figure 4. À gauche : Corrélation usure
en dépouille en fonction de la puissance
consommée. À droite : Évolution
de la fiabilité non paramétrique en
fonction de la puissance.
On constate que l’évolution de l’usure
en dépouille en fonction de la puissance
est bruitée et que son évolution
est difficilement prévisible. Un changement
de pente brutal est observé pour
des valeurs de puissance comprise
entre 3kW et 3,2 kW. Cette variation de
pente correspond à une accélération
de l’usure en dépouille. Dans le cas
présent, le seuil d’usure VB = 0,3 mm
est atteint pour une valeur moyenne de
la puissance consommée égale à 3,32
kW et avec un écart type de 0,16 kW.
La figure 5 compare le temps d’atteinte
du seuil d’usure (soit le temps de défaillance
réel obtenu selon la norme
ISO 3685) et le temps d’atteinte du
seuil de puissance fixé à 3,32 kW.
On constate que le temps de remplacement
de la plaquette obtenu à partir
du suivi de la puissance est légèrement
supérieur en moyenne par rapport au
temps de défaillance basé sur l’usure.
Cela provient du choix du pas temporel
de prise de mesure qui a été choisi
; en effet la mesure s’effectuant toute
les minutes, il est logique de retrouver
des erreurs de l’ordre de la minute
entre le temps de défaillance basé sur
l’usure (évolution continue puisqu’il y
a eu interpolation entre les points de
mesure sur l’usure) et le temps de remplacement
basé sur l’évolution discrète
de la puissance. L’erreur moyenne est
de 4,65% avec un minimum de 0,58%
pour la plaquette 15 et un maximum de
10,41% pour la plaquette 4.
Figure 5. Comparaison des temps d’atteinte
du seuil d’usure VB = 0,3 mm
(bâtonnets bleus) avec les temps d’atteinte
du seuil sur la puissance fixé à
3,32 kW (bâtonnets rouges).
> Fiabilité basée sur la dégradation
physique (l’usure en dépouille)
La fiabilité obtenue au paragraphe 4.1
est une fiabilité générale en ceci qu’elle
a été obtenue sur des outils de coupe
supposés parfaitement identiques et
dans des conditions de coupe similaires.
Toutefois, on observe une dispersion
assez importante sur les temps
d’atteinte du seuil fixé. Il est donc justifié
d’avoir une approche qui soit basée
sur l’évolution de la dégradation spécifique
à chaque outil de coupe afin de
tenir compte des hétérogénéités qui
pourraient exister dues à des imperfections
de fabrication de ces outils de
coupe ou dues au processus d’usinage
Références
Coble J.B., 2010, “Merging Data Sources to Predict Remaining Useful Life –
An Automated Method to identify Prognostic Parameters”, Ph.D., University
of Tennessee.
Kious M., Boudraa M., Ouahabi A., Serra R. , 2008 , "Influence of machining
cycle of horizontal milling on the quality of cutting force measurement for the
cutting tool wear monitoring. ", Prod. Eng. Res. Devel. Vol. 2 p. 443-449.
Letot C., Dehombreux P., 2010, « Reliability assessment from degradation
models. », Proceedings of the 3rd International Conference on Accelerated
Life Testing, Clermont Ferrant.
Yallese & al., 2007, “Investigation expérimentale sur l’usure des outils de
coupe en CBN lors du tournage des pieces dures.”, Sciences & technologie
N Vol.26 p.15-22.
Essais & Simulations • SEPTEMBRE 2014 • PAGE 26

Mesures et Methodes de Mesure
(légères fluctuations des conditions de
coupe). Pour représenter l’usure en
dépouille, certains auteurs ont fait le
choix d’un modèle polynomial d’ordre 3
(Kious et al. 2008, Yallese et al. 2007) ;
toutefois, ce modèle peut mener à des
évolutions de l’usure qui sont négatives
entre les deux points d’inflexion et
n’a donc pas été retenu ici. Le modèle
de dégradation considéré est un modèle
de dégradation non paramétrique
basé sur la distribution de l’usure en
dépouille au cours du temps.
Pour chaque temps d’inspection, on
représente la distribution de l’usure
en dépouille à partir des données
collectées sur les 30 plaquettes. Ensuite,
pour une plaquette donnée, on
observe l’évolution de son usure spécifique
par rapport aux distributions
préalablement obtenue, ce qui permet
de la positionner (i.e. de quantifier
son quantile dans la distribution pour
chaque temps d’inspection). Ensuite,
on considère que l’évolution future
de l’usure sera homogène par rapport
à la distribution ; c'est-à-dire que
le quantile sera idéalement conservé
lors de l’évolution future de l’usure.
On observe que le quantile varie d’une
observation à l’autre ce qui amène à
prendre la valeur moyenne du quantile
et son écart-type sur les 3 dernières
valeurs observées. La figure 6 illustre
la méthodologie.
Figure 6. Principe du suivi de l’usure
en dépouille. L’usure en dépouille spécifique
à une plaquette est située dans
les distributions d’usure en dépouille
préalablement obtenues. La prédiction
de l’usure est réalisée en supposant
que le quantile obtenu sera conservé
pour l’évolution future de l’usure en dépouille
La première étape consiste donc à
calculer les distributions de l’usure en
dépouille pour chaque temps d’inspection.
Un modèle lognormal a été utilisé.
La figure 7 (gauche) reprend l’évolution
de la fonction de densité (pdf)
de l’usure en dépouille obtenue pour
chaque temps.
Figure 7. À gauche : Fonctions de densité
de l’usure en dépouille au cours
du temps. À droite : Localisation de
l’usure en dépouille spécifique à la plaquette
14 par rapport aux distributions
connues en t = 4min, t = 7min et t =
10min.
Par la suite, l’usure en dépouille pour
une plaquette donnée est suivie au
cours du temps (figure 7 droite). Cette
usure est alors localisée par rapport à
la distribution observée sur toutes les
plaquettes ce qui permet de définir le
quantile propre à chaque plaquette au
cours du temps. La figure 8 représente
l’évolution du quantile obtenu pour la
plaquette 14 ainsi que l’évolution de
la moyenne de ce quantile sur les 3
derniers points collectés. On observe
dans le cas de la plaquette 14 que le
quantile tend à se stabiliser sur la valeur
de 0,65 et ce dès la 6e minute.
L’incertitude sur la valeur du quantile
est également prise en compte en calculant
l’écart type sur les 3 derniers
points obtenus.
Figure 8. Évolution du quantile de la
plaquette 14 au cours du temps et
moyenne du quantile sur les 3 derniers
points collectés.
A partir de la valeur moyenne du quantile,
nous pouvons déterminer le temps
moyen d’atteinte du seuil en calculant
la fonction inverse dans la loi de fiabilité
générale obtenue au point 4.1 ainsi
que les bornes inférieure et supérieure
en prenant en compte l’écart type obtenu
sur le quantile. Par exemple, pour la
plaquette 14 après 6 min, le temps de
défaillance moyen prédit est de 10,15
min avec une borne minimale qui vaut
10 min et maximale qui vaut 10,3 min.
On obtient finalement un nouveau profil
de fiabilité spécifique à la plaquette
14 au cours du temps (figure 9). On
observe ainsi que l’incertitude sur le
temps de défaillance qui est initialement
compris dans l’intervalle [9min
13min] d’après la fiabilité générale se
réduit rapidement pour la plaquette 14
pour se situer dans l’intervalle [10min
11min].
Figure 9. Évolution de la fiabilité spécifique
à la plaquette 14. Réduction de l’incertitude
sur le temps de défaillance prédit.
Essais & Simulations • SEPTEMBRE 2014 • PAGE 27

Mesures et Methodes de Mesure
Finalement la durée de vie résiduelle
moyenne et ses intervalles de
confiance à 95% peuvent être calculés
grâce aux profils de fiabilité obtenus
précédemment (figure 10).
Figure 10. Évolution de la durée de vie
résiduelle spécifique à la plaquette 14
et intervalles de confiance à 95%. En
t = 6 min, la durée de vie résiduelle
est de 4,15 min soit un temps de défaillance
prédit à 10,15 min ; le temps
de défaillance observé est de 10,1 min
soit une erreur de 0,5%.
Le tableau I présente le temps moyen
de défaillance prédit à chaque inspection
pour chaque plaquette ainsi que
l’erreur obtenue par rapport au temps
de défaillance observé. On constate
que l’erreur moyenne obtenue sur
toutes les plaquettes est négative ce
qui montre que la méthode tend à
sous-évaluer le temps de défaillance
et est donc sécuritaire. Par ailleurs,
l’écart type de l’erreur diminue avec le
temps d’inspection. Le comportement
des plaquettes 1 à 5 pour les premières
inspections est peu prévisible
(erreur de -20%). Pour les premiers
temps d’inspection, l’usure spécifique
d’une plaquette est sujette à une plus
grande erreur de mesure et peut fausser
grandement la prédiction de l’évolution
de l’usure (i.e. les plaquettes 1 à
5 ont une usure avancée par rapport
à la moyenne pour les premiers temps
d’inspection mais cette tendance s’inverse
par après). Les plaquettes 15
et 18 ont été écartées de l’étude, leur
comportement s’éloignant significativement
de la tendance moyenne observée.
Tableau 1. Comparaison entre les
temps de défaillances prédits à chaque
inspection et le temps de défaillance
observé pour chaque plaquette
Conclusion
Dans cet article, nous nous sommes
intéressés à la fiabilité des outils de
coupe. La norme ISO 3685 nous a
permis de définir un critère de défaillance
basé sur une usure en dépouille
admissible de 0,3 mm. Un protocole
expérimental a été établi afin d’obtenir
des données d’usure sur 30 plaquettes
de coupe ayant fonctionné dans les
mêmes conditions. Suite à cela, nous
avons proposé trois méthodes d’obtention
de la fiabilité et de la durée de
vie résiduelle. La fiabilité statistique,
bien que facile à obtenir, présente une
trop grande incertitude sur le temps de
défaillance puisqu’elle n’est pas spécifique
à une plaquette donnée. La fiabilité
basée sur le suivi d’une variable
corrélée à la dégradation (i.e. la puissance
consommée) permet d’obtenir
des temps de remplacement des plaquettes
déjà plus spécifiques et sécuritaires.
Il s’agit pour cette méthode d’un
remplacement conditionnel ; on décide
de remplacer l’outil lorsque la puissance
dépasse une valeur moyenne
pour laquelle l’usure en dépouille atteint
son seuil.
Finalement, la dernière méthode proposée
consiste à suivre l’évolution de
l’usure en dépouille pour chaque plaquette
et à prédire son comportement
grâce à un modèle non paramétrique
de distribution de l’usure au cours du
temps. Ce dernier modèle permet d’appliquer
une stratégie de maintenance
prévisionnelle puisqu’il est possible de
prédire le temps de défaillance moyen
d’une plaquette lorsque suffisamment
de mesures de dégradation ont été réalisées.
Les perspectives de ce travail
consistent à prendre en compte les
autres indicateurs de dégradation qui
n’ont pas été traités dans cet article à
savoir le suivi vibratoire et les mesures
de rugosité afin d’établir un modèle
synthétique de prédiction des temps
de défaillance qui prend en compte
les différentes données disponibles.
Par après, un modèle de maintenance
sera développé afin de proposer une
méthodologie permettant de déterminer
le temps de remplacement optimal
d’une plaquette qui minimise un critère
de coût.
Christophe Letot, Pierre Dehombreux
UMONS, Faculté PolytechniqueGénie
Mécanique, Pôle RisquesPlace du
Parc 20, 7000 Mons, Belgique Tél. +32
65 374543, fax +32 65 374545 christophe.letot@umons.ac.be
Roger Serra
ENI Val de LoireLaboratoire de Mécanique
et Rhéologie3 Rue de la chocolaterie,
F-41000 Blois, France Tél. +33
254 558 422 / Fax +33 254 558 441
roger.serra@univ-tours.fr
Essais & Simulations • SEPTEMBRE 2014 • PAGE 28

Essais et Modelisation
Avis d’expert
Comment faire du PLM un levier de performance ?
NextIS, société de conseil en processus métiers et Systèmes d’information, a organisé, fin mai 2014, une
table ronde réunissant des industriels, tous secteurs confondus, dont l’aéronautique, l’automobile, l’énergie,
la défense, le luxe, le transport, les composants, etc., ainsi qu’un représentant du ministère de l’Industrie,
sur le thème du PLM et de la performance. Philippe-Henri Leroy (PSA) est également intervenu pour
faire partager sa vision des processus et de leur importance. Voici un condensé de la table ronde et des
échanges qui en sont ressortis.
De quelle performance parle-t-on ?
Les problématiques et les succès sont
souvent ramenés à l’outil, alors qu’il
faudrait parler, en premier lieu, des
performances de l’entreprise et de retour
sur investissement. Pour ce faire,
il faut intégrer la chaine de valeur et
s’aligner sur la stratégie de l’entreprise
(coût, time to market, qualité, etc.).
Pour NextIS, toute démarche PLM mérite
une approche en trois axes : une
approche structurée pour le pilotage de
la Performance, une approche BPM
(Business Process Management),
comme base de tout travail sérieux sur
la performance, le tout supporté par
une démarche de Transformation pour
appuyer l’ensemble et piloter la phase
de déploiement
Un cadre méthodologique :
Une feuille de route stratégique (FRS)
qui définira précisément la méthodologie
à suivre pour réaliser les objectifs
fixés, qui tiendra compte des moyens
et des ressources qui permettront de
converger vers le résultat final. A tout
moment du projet, il faudra mettre en
place une recherche systématique des
liens de cause à effet entre les divers
objectifs dans l’entreprise.
L’apport déterminant d’une approche
processus (BPM)
Mettre en place une solution PLM nécessite
la mise en cohérence des processus.
Il est donc nécessaire de les
écrire. « L’écriture des processus est
le seul moyen de garantir la compréhension
sans équivoque des besoins
métiers, explique Fayçal Mehrez,
manager et associé de NextIS. Nous
pourrions dire en résumé : Pas de
performance sans objectifs clairement
affichés ; Pas d’objectifs sans indicateurs
et mesures objectives et fiables
; Pas de mesures fiables sans processus
clairement établis, partagés et utilisés.
»
Performance des processus.
C’est Philippe-Henri Leroy (PSA) invité
de NextIS à cette table ronde, qui est
venu témoigner de l’importance de la
structuration des processus. « Il n’y a
pas de performance sans processus
bien établis », déclare-t-il en introduction.
Le sujet est lancé…
Le processus doit être considéré
comme un produit, avec son propre
cycle de vie : il est composé d’un propriétaire
et d’un livrable ; il adresse une
chaine de valeur et doit s’adapter au
projet et aux process. Il faut, comme
dans tout cycle de vie, concevoir, analyser,
tester et mettre en production ou
recycler un processus. Voilà pour la
définition de base.
Et Philippe-Henri Leroy d’ajouter : « le
PLM prend en compte les livrables, il
faut donc lui associer les processus.
Pour ce faire, il faut définir un langage
de modélisation standard utilisé et
partagé par tous ; un référentiel com-
PLM : de quoi parle-t-on exactement ?
Cycle de vie et création de valeur par le management des processus d’entreprise…
Un vaste sujet auquel doit répondre une démarche de PLM
(Product Lifecycle Management) ou, en langue de Molière, « gestion du
cycle de vie du produit ». Sa mission : réunir toutes les informations intervenant
tout au long de la vie d’un produit, et pas seulement lors de son développement
ou sa mise sur le marché du produit, mais au-delà, jusqu’au
recyclage ; le but étant de pouvoir assurer le suivi complet du produit, en
suivant les cinq étapes clé de son cycle de vie : le développement (de
l’idée au produit fini), le lancement, la croissance, la maturité et le déclin,
jusqu’à son recyclage et sa destruction.
En connexion avec d’autres systèmes d’informations affectés au service
de maintenance par exemple (avec la GMAO – gestion de la maintenance
assistée par ordinateur) ou l’atelier de production (avec la GPAO) ou encore
le bureau d’étude, le bureau des méthodes, le service Achats, Facturation
et relation clients, SAV etc., et plus globalement avec l’ERP de
l’entreprise, le PLM permet à l’information de circuler plus facilement entre
les différentes entités et services qui interviennent sur le produit. Véritable
atout concurrentiel, il permet d’identifier les points à améliorer, en particulier
en termes de qualité du produit, et de réduire les temps de développement
et de time to market. De même, l’information étant rationnalisée et sa
circulation optimisée, cela facilite les recherches et l’historique concernant
les différentes étapes de développement du produit, générant ainsi des
gains de temps considérables.
Essais & Simulations • SEPTEMBRE 2014 • PAGE 29

Essais et Modelisation
mun. Le PLM ne pourra contribuer à la
performance de l’entreprise que si l’on
prend en compte, à la fois, la performance
de l’outil et celle du processus.
La gestion des deux parallèlement
et de façon alignée est gage de cohérence,
une condition sine qua non
pour une démarche PLM aboutie. On
manage le cycle de vie produit/service
avec le PLM, on manage le cycle de
vie des processus avec le BPM. »
Marché
Siemens toujours leader du classement de CIMdata
Le classement dédié aux logiciels PLM voit Siemens se maintenir dans le peloton de tête pour la 13e
année consécutive. L’un des leaders du PLM est également bien présent dans le cercle fermé des instigateurs
de l’usine numérique ; et l’acquisition récente de LMS n’y est pas pour rien.
Siemens a annoncé avoir été reconnu
par CIMdata Inc., société de conseil
et de recherche en management de
premier plan, en tant que leader du
marché des solutions de gestion collaborative
du cycle de vie des produits
(cPDm) pour la 13e année consécutive
et du marché de l’usine numérique
pour la neuvième année consécutive.
En outre, suite à l'extension de sa
gamme de logiciels de simulation et
d'analyse, et à l'acquisition de LMS,
Siemens est passé à la quatrième
place du classement des leaders de ce
marché, gagnant six places par rapport
au classement de 2013. Annoncées au
début du mois, les conclusions du rapport
de CIMdata sont fondées sur des
données et une analyse approfondies
du marché mondial des solutions PLM.
Un classement de bon augure pour
l’éditeur
Siemens PLM Software a été classé
dans la catégorie cPDm de CIMdata
avec son offre Teamcenter, portfolio
de logiciels de gestion numérique
du cycle de vie des produits les plus
utilisés dans le monde, tandis que
les logiciels Tecnomatix sont les plus
utilisés sur le marché de la fabrication
numérique. Siemens répond aux
besoins du marché de la simulation
et de l'analyse avec un riche portfolio
d'offres CAE incluant les modules des
logiciels NX, NX Nastran, Femap ainsi
que l’ensemble de l’offre LMS, qui
intègrent des solutions de simulation
mécatronique avancée intégrant la
modélisation et les tests dans le processus
de développement des produits.
« Comme l'indique notre rapport,
Siemens affirme son leadership sur
les marchés du cPDm et de l’usine
numérique, et a considérablement
augmenté son chiffre d'affaires sur le
marché de la simulation et de l'analyse,
a déclaré Peter Bilello, président
de CIMdata. Ce classement est de bon
augure pour Siemens, car ces trois catégories
essentielles continuent de se
développer et nos données indiquent
que cette croissance va se poursuivre
dans l'avenir ».
Des prévisions de croissance pour
les quatre années à venir
Pour les cinq prochaines années,
CIMdata estime que l'ensemble du
marché du cPDm devrait atteindre un
taux de croissance annuel moyen de
5,2 % et représenter environ 6,2 milliards
de dollars en 2018, sur la base
de tous les investissements réalisés
dans les logiciels et les services. Selon
CIMdata, le marché de l’usine numérique
devrait également continuer à
se développer à un taux de croissance
annuel moyen de 4,1 % sur cinq ans,
tandis que le marché de la simulation
et de l'analyse devrait se développer
à un rythme soutenu et régulier, avec
un taux de croissance annuel moyen
de près de 8 % sur cinq ans. Globalement,
le marché des solutions PLM
standard devrait continuer à se développer
en constituant un secteur d'investissement
stratégique pour les entreprises,
CIMdata prévoyant un taux
de croissance annuel moyen de plus
de 4,8 % sur cinq ans.
« Siemens continue de renforcer son
leadership dans les domaines clés du
PLM, y compris sur les segments du
cPDm et de l’usine numérique », déclare
Chuck Grindstaff, président-directeur
général de Siemens PLM Software.
« Ce nouveau rapport illustre
notre engagement à conserver notre
leadership dans ces deux domaines,
qui sont très importants pour nos
clients. En outre, en nous concentrant
sur la simulation et l'analyse, nous
aiderons nos clients à faire face à la
complexité croissante des nouveaux
produits de demain », ajoute-t-il
Essais & Simulations • SEPTEMBRE 2014 • PAGE 30

Essais et Modelisation
Tendances marché
Aller plus loin que le PLM avec le SLM
Le domaine d’application du PLM peut être encore plus largement étendu. On parle alors de SLM, concept
plus récent et qui, en complément du PLM, intègre la notion de services. Une manière de voir plus loin et
de se montrer encore plus proche des besoins de clients de plus en plus exigeants sur la qualité du support
technique.
Les données relatives à la partie technique d’un produit sont indispensables pour assurer son suivi
© Stahlwille
Il n’est plus possible aujourd’hui de
raisonner à court terme. D’une part
parce que la loi nous y oblige, pour
certains produits en tout cas, en particulier
ceux qui génèrent d’importants
volumes et impactent de fait l’environnement
naturel et social. D’autre part
– et cela concerne davantage de biens
de consommation – parce que le cycle
d’un produit et sa maîtrise tout au long
de sa vie offrent un avantage concurrentiel.
C’est le rôle du Product Lifecycle
Management (PLM). Cet avantage
peut se révéler dans la qualité du
produit, sa durée dans le temps, son
image à court ou long terme mais également
pour l’entreprise qui, en maîtrisant
la vie d’un produit dès sa conception,
est en mesure de mieux répondre
aux attentes de ses clients les plus exigeants.
Mais cette compétence passe
inévitablement par une maîtrise de sa
gestion de données. La densité d’informations
à la fois toujours plus nombreuses
et plus complexes nécessite
des outils performants et des solutions
PLM capables d’absorber et de digérer
ces volumes d’informations de plus en
plus gigantesques et fragmentés, du
fait notamment de leurs origines diverses
; celles-ci émanent en effet des
bureaux d’études par exemple, de la
production sans oublier le marketing,
la maintenance et le service commercial,
le support technique et le service
après-vente.
Sur ce dernier point, force est de
constater que depuis quelques années,
le service après-vente et la
maintenance des produits sont à leur
tour au cœur de cette problématique
de gestion de la durée de vie. À la gestion
de données, déjà lourde, s’ajoute
celle ainsi celle du service et consiste
à intégrer une étape supplémentaire,
qui fait suite à la livraison du produit
sur le marché. C’est au tour du SLM
(Service Lifecycle Management). Son
objectif : permettre d’aller plus loin
dans la démarche PLM et atteindre un
niveau de services client optimal afin
de répondre aux attentes de clients en
matière de service après-vente. Mais
attention. Aller plus loin dans la démarche
signifie aussi la complexifier et
disposer d’outils à la fois performants,
conviviaux, mais pas seulement ; car
aborder le terrain de la technique peut
se révéler être un véritable casse-tête
qui n’aura d’autres conséquences pour
le système que celle ne pas être utilisé.
Ces données relatives à la partie
technique d’un produit sont en effet
indispensables pour assurer son suivi
et les interventions qu’il nécessitera
tout au long de son existence. Ainsi
vont s’accumuler des informations issues
de la conception, du design, de la
production, des services commerciaux
(dont les facturations, des conditions
de garantie ou encore de tarification
etc.) et de la maintenance, lesquelles
s’ajouteront en fonction du nombre de
révision, d’opérations de suivi, de réparation
voire de re-conception.
Comment faire face à un tel volume
d’information ? Certes, le management
humain jouera un rôle incontestable
Essais & Simulations • SEPTEMBRE 2014 • PAGE 31

Essais et Modelisation
dans l’entreprise, dans la conduite du
changement notamment. Encore fautil
que les fournisseurs de technologies
soient en mesure d’offrir des solutions
adaptées aux besoins des industriels,
faciles à mettre en œuvre et à exploiter
en convergeant l’ensemble des informations
vers un seul et même système.
L’objectif étant pour le fabricant
d’avoir accès aux bonnes informations
(en adéquation avec un problème
posé ou une demande particulière),
au moment où il en a besoin, qu’elles
concernent l’historique du produit, de
la conception à la maintenance, la
disponibilité des pièces et l’endroit où
elles sont stockées.
Mieux répondre aux attentes des clients passe inévitablement par une maîtrise de sa gestion de données
© Asco industries
Un domaine où émergent de nouvelles
solutions
Spécialisé dans les solutions de Product
et Service Lifecycle Management,
l’éditeur américain PTC commercialise
un système SLM pour des produits et
services intelligents, interconnectés et
efficaces. Ce système interconnecte
les personnes, les processus et les
informations pour améliorer les services
et la satisfaction des clients.
Aujourd’hui en effet, les industriels,
les opérateurs et les fournisseurs de
services font évoluer leur modèle économique
pour offrir une plus grande
valeur ajoutée à leurs clients et améliorer
la rentabilité du chiffre d'affaires
issu des services. Pour concrétiser ces
offres, PTC a lancé sur le marché un
système de gestion du cycle de vie des
services (SLM) PTC pour la gestion
intelligente des produits. Ce système
propose un ensemble intégré de solutions
innovantes qui permettent aux
directeurs des services de planifier,
d'exécuter et d'optimiser les services
au sein de l'ensemble de leur réseau,
quels que soient la tâche, le rôle, le
produit ou la zone géographique.
La nouvelle ère de l'Internet des objets
(IoT) est synonyme de nouveaux défis
complexes à relever pour les industriels
et les fournisseurs de services
afin de rester compétitifs et améliorer
la rentabilité au sein d'un monde
connecté. Que ce soit au bureau,
à l'usine, à la maison, en voiture, en
avion, en bateau, en ville ou à la campagne,
chaque appareil pourrait poten-
PTC conforte sa position de leader dans le SLM,
renforcée il y a un an par l’acquisition d’Enigma
Avec le rachat il y a un peu plus d’un an de la société Enigma dont les logiciels agrègent et fournissent des
contenus techniques aux services après-vente, PTC a pu élargir son portefeuille de solutions d'informations
techniques.
Le rachat d’Enigma intervenu en juillet 2013 a permis à PTC de compléter son portefeuille de solutions de gestion
du cycle de vie des services (SLM, Service Lifecycle Management) et de conforter ainsi sa position de leader sur
ce marché. Ainsi, outre des fonctionnalités importantes de création, d'illustration, de publication et de diffusion
d'informations centrées sur le produit, PTC est, depuis cette opération, en mesure de collecter, numériser et transmettre
des contenus techniques créés hors de la plate-forme PTC. Les produits Enigma agrègent intelligemment
des contenus de service très différents dans de nombreux formats, puis adaptent et transmettent ces contenus aux
techniciens et utilisateurs ayant besoin de données techniques et d'informations sur les pièces pour exploiter et entretenir
des produits complexes. En intégrant la technologie d'Enigma dans ses solutions d'informations techniques
et d'informations sur les pièces détachées, PTC permet désormais aux services après-vente de disposer d'un large
éventail de contenus techniques. Enfin, grâce à cette acquisition, PTC a consolidé son implantation en Israël qui a
dans le même temps renforcé son centre de R&D installé dans le pays.
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Essais et Modelisation
tiellement être connecté, ce qui change
radicalement la manière dont les produits
et les systèmes sont créés, exploités
et entretenus. Les données en
temps réel capturées doivent être analysées
et partagées par les sociétés au
sein de l'entreprise et de l'écosystème
étendus afin d'assurer au produit des
performances, une utilisation, une durabilité
et une fiabilité optimales. « PTC
a toujours proposé des solutions innovantes
à l'industrie manufacturière,
déclare Sumair Dutta, Chief Customer
Officer chez The Service Council. Le
système SLM de PTC offre une vision
complète du cycle de vie des services,
qui permet aux OEM et aux fournisseurs
de services d'optimiser les performances
en termes de produit et de
service en complément des fonctionnalités
améliorées de conception et de
fabrication. »
Historiquement, les équipes du service
après-vente se sont concentrées
sur l'optimisation des processus fonctionnels,
tels que le support client, la
gestion et la tarification des pièces, les
informations techniques et relatives
aux pièces, la gestion de la garantie,
etc. Cette approche déconnectée et
cloisonnée a empêché les entreprises
de satisfaire la demande accrue des
clients et du marché en matière de produits
et services. Le système SLM allié
à la grande expertise de PTC dans le
domaine offre aux entreprises la technologie
et les bonnes pratiques nécessaires
pour rester compétitives dans
un monde connecté, où l'excellence
des services est devenue incontournable
et dans lequel il est nécessaire
de se démarquer de la concurrence.
Ce système a été conçu spécialement
pour la gestion intelligente des produits
et propose une vision unique du service
: il résout les complexités et la dynamique
d'un écosystème de services
mondial en optimisant chaque opération
du personnel de service sur le lieu
d'intervention et du responsable du
service, avec des prises de décisions
en temps réel. Avec le système SLM
de PTC, les clients peuvent désormais
entretenir et analyser l'historique d'un
service et d'un produit, qu'il s'agisse
d'une seule ou de plusieurs unités ou
de l'ensemble des produits installés
dans le but d'améliorer de manière
continue les produits et les services.
Olivier Guillon
Matériaux
Dependence of the coefficient of thermal expansion
(CTE) of reinforced resins on thermal cycles
The thermal expansion behavior of composite materials is studied using a resin reinforced with carbon
nano-tubes and another resin filled with aluminum particles. Specific behaviors are noticed, with a dependence
of the thermal expansion coefficient (CTE) on heating/cooling conditions. Also, a stabilization of the
CTE value is observed for the first cycles. The CTE modification during the first cycles is interpreted by the
relaxation of internal stresses induced during material processing, while the dependence of the CTE value
with heating/cooling parameters results from the accumulation of internal stresses which don’t have enough
time to relax during the test cycles.
Experimental
Materials tested
Two reinforced resins are studied. The
first one is reinforced with carbone nano-tubes
(an analytical method predicted
a CTE below 1. 10-6 K-1 for carbon
nano-tubes [3]). The second one
is a resin filled with aluminum particles
(CTE of pure aluminum is about 24.
10-6 K-1). Rectangular plates (150 mm
in length, 30 mm in width and 4 mm
in thickness) are used for the thermal
test.
Test bench description
The sample to be tested is placed
between two zerodur supports (see
Figure 1): One support is fixed and the
other one follows the sample expansion.
Each support holds a mirror so
that the expansion can be measured
thanks to a LASER interferometer. The
principle is shown in Figure 1 and an
overall diagram of the bench is presented
in Figure 2.
Essais & Simulations • SEPTEMBRE 2014 • PAGE 33

Essais et Modelisation
Keywords
Thermal expansion – Composites
– Reinforced resin
– Carbon nano-tubes – CTE
evolutions – Thermal internal
stress
Mots clés
Dilatation thermique – Composites
– Résine renforcée –
nano-tubes de carbone – évolutions
du CTE – Contraintes
thermiques internes
A vacuum system consisting of a primary
pump and a turbomolecular
pump maintains a pressure as low as
10-5 mbar, which is representative of
orbital conditions.
To control the sample temperature and
its homogeneity, a radiative copper box
is placed around the sample. The temperature
is controlled by a cooling fluid.
Several thermal cycles are applied for
the CTE estimation (Figure 3)
Differential scanning calorimetry
Thermal expansion may also be due
to molecular rearrangements during
phase transitions which induce volume
variations in the bulk material. In order
to evidence such transitions, materials
were also analyzed by DSC (Mettler
STAR SW 9.01).
Résumé
L’évolution de la dilatation thermique de matériaux composites est étudiée
sur une résine renforcée avec des nano-tubes de carbone et une
autre résine chargée avec des particules d'aluminium. On remarque des
comportements particuliers avec une dépendance du coefficient de dilatation
thermique (CTE) selon les conditions de chauffe ou de refroidissement.
Une stabilisation de la valeur de CTE est également observée
au cours des premiers cycles. La variation du CTE pendant les premiers
cycles est interprétée comme la relaxation des tensions internes induites
lors du traitement du matériau, tandis que la dépendance de la valeur
du CTE avec les paramètres de chauffe ou de refroidissement résulte
de l'accumulation des tensions internes qui n'ont pas assez de temps de
relaxer pendant les cycles d'essai.
Introduction
Materials for satellites in the space industry are subject to a very wide
temperature range (typically from –20°C to +100°C, and more). Under
vacuum, outgassing phenomena may also take place which can modify
the material behavior. Furthermore, some devices mounted on satellites
must keep an extreme geometric stability (e.g. mirrors of spatial telescopes).
The thermal expansion coefficient (CTE) is then crucial in aerospace
applications: the lower this parameter is, the higher the geometric
stability of the system in orbital conditions will be. The precise knowledge
of CTE values is also essential in finite elements models used to design
spatial objects.
Usually, during a CTE test, several thermal cycles are applied and dimensional
variations are measured as a function of the temperature. The
derivative of this function is calculated and different CTE values are obtained
as a function of temperature. Composite materials may have a
specific thermal expansion behavior: the CTE value may be different on
heating and cooling at the same temperature and a substantial evolution
may occur cycle after cycle [1-4]. A mT-TM (modulated Temperature
ThermoMechanometry) analysis carried out on fiber glass-epoxy composites
by Schanks [2] has already shown that an important part of the
thermal expansion is irreversible for the first cycles.
In order to better understand these phenomena, the thermal expansion of
two resin reinforced with carbon nano-tubes and aluminum particles are
studied. A vacuum test bench was specially developed to measure the
coefficient of thermal expansion (CTE) in orbital thermal/vacuum conditions
(typically from –20°C to +100°C, with a pressure value below 10-5
mbar) of these materials and physical interpretations of the CTE results
are proposed.
Results
Resin reinforced with Carbon Nano-tubes
Two behaviors are observed during
heating and cooling. Below +10°C
CTE value measured during heating is
higher than during cooling and above
this temperature it is the opposite:
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Essais et Modelisation
CTE measured during heating is lower
(Figure 4). By increasing the heating
rate the gap between the curves is
also increasing (Figure 5). On the opposite,
if the heating and cooling rate
approaches zero, this gap is expected
to decrease and the two curves will
merge into a single one. This behavior
The delta L evolution as a function of
temperature for the polyamide resin
reinforced with aluminum particles is
represented in figure 7. Evolutions are
observed cycle after cycle.
is plotted as a function of the number of
cycles for heating and cooling (Figure
9).
Discussion
1- CTE and dependence of temperature
direction variation
CTE and transitions
For polymers, the most significant
thermal expansion takes place during
phase transitions (glass and liquid-liquid
transitions for instance).
These phenomena are characterized
by macromolecular rearrangements
inside the material. Each motion of
polymer segment has its own relaxation
time and the whole collection gives
the time relaxation distribution.
For a polymer, relaxation times are following
a very wide Debye distribution
[6] around the characteristic temperature
(the transition is spreading over a
broad temperature range whose width
is about 100°C).
is represented in Figure 4 with a dotted
line.
This particular behavior can be linked
to phase transitions, and therefore the
sample was also analyzed by DSC.
Results of the pure and reinforced
epoxy resin are presented on the
same diagram in Figure 6. The shift in
the baseline of the diagram observed
between -20°C and + 60°C is attributed
to the glass transition of the resin. This
transition is spreading over a broad
temperature range whose width is
about 100°C, both for the pure and for
the reinforced resin.
Resin reinforced with aluminum
particles
In order to quantify this phenomenon,
the evolution is arbitrary studied
around 30°C (Figure 8).
Unlike the epoxy composite, the thermal
dilatation of this composite decreases
and stabilizes during the first
cycles (the length of red and blue arrows
which represents the evolution
between two cycles is decreasing cycle
after cycle). As already shown, the
thermal dilatation is not the same for
heating and cooling (the gap between
these two values represented by the
grey dotted arrows is constant cycles
after cycles). To quantify the stabilization
of CTE value at 30°C, CTE(T)
which the derivative of delta evolution
The range of thermal cycle for CTE
measurement is [-25°C, 45°C] i.e. in
the temperature range of the glass
transition for the resin (Figure 6). To
measure CTE, temperature ramps of
one degree per minute are applied to
the material. With such heating and
cooling rate, the motions associated
with long relaxation times have not
the time to occur. The transition is incomplete
and internal stresses are
generated in the material instead of
being totally relaxed. Added carbon
nano-tubes must modify the microscopic
relaxation mechanisms. They
probably prevent or disturb molecular
motion and modify the relaxation time
distribution associate to the transition.
Therefore the CTE depends on the
temperature in the transition domain
and also the value is not the same on
heating and on cooling at the same
temperature.
A similar behavior has already been
observed in a study made on polymer/
montmorillonite nanocomposites [7].
DSC analysis showed an increase
in the glass transition temperature of
numerous polymers when clay was
Essais & Simulations • SEPTEMBRE 2014 • PAGE 35

Essais et Modelisation
added. This effect was typically ascribed
to the confinement of intercalated
polymer within the silicate galleries that
prevents the segmental motions of the
polymers chain. For HDPE, Dzenis
and Ponomarev have also shown that
addition of a dispersed filler within the
polymer results in a decrease of CTE
[8].
Internal thermal stresses effects
In composite materials in general, and
particularly in the two studied reinforced
resins, several phases which
have different thermo-mechanical
behaviors are coexisting [4]. In this
case, the CTE of the matrix is much
higher than the one of reinforcements.
Quantitatively, the ratio between matrix
CTE and particles CTE is 20 for
epoxy-carbon composite and 5 for
the polyamide-aluminum composite.
Also, during heating and cooling intense
thermal stresses are generated
between matrix and reinforcing particles.
Specifically, during heating, the
matrix expands more than reinforcing
particles and is loaded in compression.
Conversely, during cooling the matrix
is loaded in traction.
Thus, at the end of heating, the thermal
stresses are at their maximum: the matrix
is compressed and the measured
CTE is lower than the “real” CTE (Figure
4) because part of the transformation
is prevented by internal stresses
between the matrix and reinforcing particles.
Just after, the direction of temperature
variation is reversing and these
compressive stresses are relaxed, the
measured CTE is also higher than the
References
1 J. PENEL, A. BETTACCHIOLI. Mise au point d’un banc de dilatométrie sous vide et influence de l’histoire thermique
sur le coefficient de dilatation thermique d’un matériau sandwich. Essais & Simulation n°111, pp.47-49, octobre 2012
2 R. A. SHANKS. Linear thermal expansion, thermal ageing, relaxations and post-cure of thermoset polymer composites
using modulated temperature thermomechanometry. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, (2011)
106:151-158.
3 H. JIANG, B. LIU, Y. HUANG, K.C. HWANG. Thermal Expansion of Single Wall Carbon Nanotubes. July 2004, Vol.
126.
4. K. SONG, X. GUO, S. LIANG, P. ZHAO, Y. ZHANG. Relationship between interfacial stress and thermal expansion
coefficient of copper–matrix composites with different reinforced phases. Materials Science and Technology, July 2013.
5 T. CHOTARD, M. HIGER, J. SORO. Caractérisation du comportement mécanique endommageable de réfractaires à
haute température par couplage de techniques ultrasonores. 18ème Congrès Français de Mécanique. Grenoble, Aout
2007. Proceedings ?
6 M. STEFENEL. Etude des mouvements moléculaires dans les polymères biphasiques à résilience améliorée polyamides-élastomère
par fluage stimulé par la température. PhD Thesis, Université Paul Sabatier, 1984.
7 A. LESZCZYNSKA, K. PIELICHOWSKI. Application of thermal analysis methods for characteri-zation of polymer/
montmorillonite nanocomposites. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, Vol. 93 (2008) 3, 677-687.
8 YU. A. DZENIS, V. M. PONOMAREV. Thermal expansion of a polymer composite with an aggregating disperse filler.
Institute of Polymer Mechanics, Academy of Sciences of the Latvian SSR, Riga. Junuary-february, 1989.
9 J-M. HAUSSONNE. Traités des Matériaux, Presses polytechniques et universitaires romandes, 2005
10 G. POMMATAU, M. NIVET-LUTZ. MMC tubes and advanced assemblies for high stability space structures. Meeting
Le Bourget 20-06-2001. Proceedings ?
11 D. LUCA MOTOC, J. IVENS, N. DADIRLAT. Coefficient of thermal expansion evolution for cryogenic preconditioned
hybrid carbon fiber/glass fiber-reinforced polymeric composite material. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry
2013, Vol. 112, p. 1245-1251.
12 TOMPKINS S. S. Thermal Expansion of Selected Graphite-Reinforced Polyimide-, Epoxy, and Glass-Matrix Composite.
Journal of Thermophysics, Vol. 8, No 1, 1987.
Essais & Simulations • SEPTEMBRE 2014 • PAGE 36

Essais et Modelisation
real one. The phenomenon is symmetrically
the same at low temperature.
Chotard et al (2007) [5] first observed
that the CTE and Young modulus evolution
was not the same for cooling
and heating for refractory ceramics
composed of phases with very different
CTE (mix of cordierite which CTE
range is from 1.5 to 3.10-6 K-1 and
mullite which CTE range is from 6 to
7.10-6 K-1) [5]. They proposed that
there were micro structural phenomena
which induce internal stresses
and microcraks which modify these
parameters. Our experiments on reinforced
resins supplement these observations
about ceramics.
Stabilization of CTE cycle after cycle
Reversing and non reversing thermal
dilatations
The variation of CTE with the number
of cycles shows that non reversing
events take place in the material
structure at microscopic scale. A study
realized in 2011 by R.A. Shanks with
mT-TM (modulated Temperature Thermo-mechanometry)
allowed dissociating
reversing and non-reversing thermal
dilatation for another epoxy resin
reinforced with glass fibers [2].
They showed that a significant part of
the thermal dilatation is non-reversing
particularly for the first heating cycle.
We will try to explain more precisely
what can be this non-reversing phenomenon
which conducts to a stabilization
of the CTE value.
Elaboration stresses relaxation
At room temperature, strong internal
stresses can be confined in a composite
material. These stresses appear
during material processing. When the
material is cooled down the matrix retracts
more than the fibers or filler (fiber
CTE < matrix CTE) therefore intense
internal tensile stresses are created
between the two phases [9].
At Thales Alenia Space a study was
made in order to relax these stresses to
improve mechanical properties of the
composite. After material processing,
different thermal cycles were applied
and the stress level was measured by
X-ray detection. They conclude that if
the temperature amplitude is correctly
chosen, the intern stress could really
decrease. For instance, for the composite
studied (aluminum/carbon fibers),
three cycles [-40°C, 50°C] allow to divide
by a factor ten the internal stress
level. A permanent deformation of 33
µm/m was observed after the experiment
[10].
So, during the first cycles, the measured
CTE can be higher because the
relaxation of elaboration stresses can
add to thermal dilatation. The CTE is
decreasing while the material is relaxing
its internal stresses and when
the material is “balanced” the CTE is
stabilized.
Aging induced by thermal cycling
Recently, some experiments showed
that cryogenic preconditions (-35°C
for one week) can decrease the CTE
value of hybrid carbon and glass fiber
composite [11]. According to the study,
these modifications can be associated
to the microcracks formation induced
during low-temperature environmental
conditioning. The cycles applied
for our experiment range from [-45°C,
65°C] therefore the non-reversing CTE
evolution cycle after cycle could partly
be explained by low temperature exposure.
Another study showed that the resulting
micro damage induced in the composite
by thermal cycling, significantly
reduced the CTE from about 1.64 10-6
K-1 to about 0.79 10-6 K-1 at 24°C after
250 cycles [12].
Conclusion
By studying two reinforced specific behaviors
observed for the thermal dilatation
of several complex materials were
analysed.
A substantial part of the thermal dilatation
of this kind of material is non
reversing for the first cycles. In polyphases
materials, significant stresses
are created during material processing
when the material is cooled from several
hundred of degrees to room temperature.
These stresses are partially
relaxed during the first cycles and increase
the value of the measured CTE.
Thus, before measuring the CTE, several
thermal cycles must be applied to
the material in order to obtain an accurate
value.
The CTE depends on the temperature
in the temperature range of the study
and CTE values are usually different
for heating and cooling at a given temperature
even if many cycles are applied.
The gap between CTE values on
heating and cooling increases with the
heating (and cooling) rate. A relatively
low heating rate (1 or 0.5°C/min) is
recommended for a satisfactory CTE
measurement. The temperature dependency
and the gap between heating/cooling
values is a consequence
of molecular rearrangements occurring
during phase transitions and of internal
thermal stresses induced between
phases. The superimposition of various
phenomena make it difficult to
give an absolute value of the CTE and
the most precise value that can be proposed
for a given temperature is the
average between the CTE measured
during heating and cooling.
Lefaux Y. 1 , Bettacchioli A. 2 , Missiaen J.-
M. 3&4 , Dufresne A. 5&6
1PHELMA Grenoble INP
F-38016 Grenoble Cedex 1, France
2 Test Center of Thales Alenia Space
F-06156 Cannes-la-Bocca Cedex, France
3 Univ. Grenoble Alpes, SIMAP, F-38000
Grenoble, France
4 CNRS, SIMAP, F-38000 Grenoble,
France
5 Univ. Grenoble Alpes, LPG2, F-38000
Grenoble, France
6 CNRS, LPG2, F-38000 Grenoble, France
Essais & Simulations • SEPTEMBRE 2014 • PAGE 37

Dossier
Entretien
Les capteurs : source d’innovation majeure
À l’occasion de ce dossier spécialement consacré aux capteurs, Joseph Merlet, président de l’ASTE
et ancien directeur technique d’Intespace, nous expose sa vision sur l’évolution technologique de ces
systèmes, le rôle qu’ils jouent dans les laboratoires d’essais et les innovations de demain.
Essais & Simulations
Où trouve-t-on les capteurs ?
Joseph Merlet
Les laboratoires et les centres d’essais
utilisent les capteurs pour deux raisons
essentielles : la caractérisation du comportement
des spécimens en essais
et le pilotage des moyens d’essais. Il
existe une autre utilisation qui est la caractérisation
de l’environnement auquel
est soumis le matériel pendant son utilisation.
Cependant, cette utilisation est
relativement faible.
Quelle définition donner au capteur
?
Un capteur est un dispositif transformant
l'état d'une grandeur physique observée
en une grandeur utilisable, telle
qu'une tension électrique. Un capteur
contient au minimum un transducteur :
le dispositif qui transforme le signal physique
en un signal électrique, ce dernier
a très souvent besoin d’être transformé
et conditionné pour pouvoir être utilisé
dans une chaîne de mesure.
Sur quelles technologies s'appuient-ils
?
La révolution numérique a très tôt bouleversé
le monde de la mesure dans les
laboratoires et centres d’essais. On est
passé de l’ère de la fourniture voie par
voie et en temps différé des résultats
bruts de mesure à la mise à disposition
en temps réel de résultats de mesure
ayant été traités de façon systématiques.
En quoi jouent-ils un rôle important
au quotidien dans le monde des essais
?
Le besoin en résultats de mesure a
aussi été décuplé par le besoin de la
comparaison essais-simulation qui a
entrainé une demande exponentielle
de points de mesure. En effet, un point
de mesure correspond plus ou moins
Curriculum vitae de Joseph Merlet, ancien directeur technique d'Intespace
1970 : Diplômé de l'Ensma
1971 : Joseph Merlet entre à la Sopemea (dans la partie « Études ») -Laboratoire d’essais spatial- dont les locaux se
situaient à l'époque sur le site du CNS à Brétigny-sur-Orge.». Il y exerce des activités d'ingénierie des moyens d'essais
et des études dynamiques.
1972 : Suite au déplacement du CNES à Toulouse, Joseph Merlet suit la Sopemea à Toulouse à la suite du déplacement
de la Sopemea dans le sud-ouest de la France. Il s’occupe d’études mécaniques et thermiques et prend ensuite
la responsabilité des essais mécaniques.
1977 : Un bref passage au CNES où il calcule la structure de l’équipement « Caméra Grand Champ » qui a volé sur
Spacelab.
1978 : Il crée à Toulouse un nouveau département consacré aux études et à l'ingénierie.
1983 : Deux après la création d'Intespace, Joseph Merlet devient l'adjoint de Jean-François Imbert (devenu plus tard
le responsable des calculs chez Airbus à Toulouse). Ils travaillent tous deux au sein de la division Etudes et Ingénierie.
1988 : Durant ces années en tant qu'adjoint à Jean-François Imbert, Joseph Merlet démarre le projet DynaWorks, un
logiciel de stockage, de gestion et d'analyse de données pour les essais et les simulations.
1989 : Sortie en novembre d'une première version du logiciel DynaWorks. Celle-ci est présentée pour la première fois
à StruCome.
2001 : L’activité DynaWorks devient une Business Unit dont Joseph Merlet est nommé responsable et ce trois années
durant.
2004 : Un an après l'arrivée de Franck Airoldi à la Direction Générale d'Intespace, Joseph Merlet quitte ses responsabilités
pour se consacrer principalement à la R&D
2009 : Il devient Directeur Technique d'Intespace. Il participe à plusieurs projets intégrés européens et des projets du
FUI. En parallèle, il monte plusieurs projets régionaux sur le contrôle de moyens d’essais et les réseaux de capteurs.
2014 : Il quitte Intespace.
Essais & Simulations • SEPTEMBRE 2014 • PAGE 38

Dossier
à un nœud de calcul. Les possibilités
de solveurs de calcul ayant augmenté
de manière vertigineuses, la demande
en point de mesure n’est jamais à la
hauteur du besoin de l’ingénieur calcul
! La demande d’aujourd’hui s’apparente
donc à une demande toujours plus élevée
en nombre de capteurs embarqué
sur le spécimen en essai. Cependant
cette demande est limitée dans les
faits par plusieurs facteurs : le coût de
mise en place des capteurs, l’encombrement
de ces capteurs et de leurs
câbles ainsi que la limitation physique
des chaines d’acquisition et parfois des
moyens d’essais (limitation des traversées
étanches par exemple pour les
caissons à vide)
Aussi se pose donc la question des
capteurs sans fils qui résoudraient bien
des problèmes et qui seraient une révolution,
car on peut imaginer que ces
capteurs sans fils auraient leur conditionnement
intégré, ainsi que leur numérisation.
A supposer que les problèmes
suivants soient résolus : l’autonomie
électrique du capteur, la bande passante
de l’émission de la mesure à partir
du capteur, la performance – certes
limitée – du système de supervision de
l’ensemble des capteurs nécessaires à
un essai, ou encore la confidentialité de
chaque mesure respective entre deux
essais proches.
À quelles innovations pouvons-nous
nous attendre dans un
avenir proche ?
On pourrait envisager à terme la suppression
des systèmes d’acquisition de
données tels qu’on les connaît actuellement,
et donc une réduction du cout
d’investissement des moyens d’essais
mais également à une réduction du coût
de l’essai puisque la phase de câblage
du spécimen pourrait être réduite à
la phase instrumentation. Il est aussi
possible d’envisager un coût réduit du
capteur en imaginant une production du
capteur de mesure avec son système
de conditionnement, de numérisation et
d’émission-réception totalement intégré
de la même manière que pour l’industrie
automobile ; on pourrait peut-être
ainsi entrevoir des capteurs jetables !
Ce sujet est à la mode et nombreux
sont les projets qui vont dans ce sens.
Mais il ne faut pas confondre capteurs
de mesure de surveillance comme l’on
voit des solutions apparaître sur le marché
et les besoins des laboratoires et
centres d’essais : grande bande passante,
grand nombre de capteurs,
capteur à très faible impact sur le comportement
du spécimen et sur son environnement
électromagnétique, sécurité
de fonctionnement du capteur importante,
intelligence embarquée, large
autonomie et très faible consommation
du capteur et de son électronique de
contrôle-commande, réseau configurable
facilement et confidentiel pour
chaque essai. Ceux-ci sont à mon sens
les voies des innovations majeures
que l’on devrait voir apparaître dans
le domaine de la mesure de précision
demandée par les laboratoires et les
centres d’essais.
Propos recueillis par Olivier Guillon
Essais & Simulations • SEPTEMBRE 2014 • PAGE 39

Dossier
En application
Nouveaux capteurs infrarouge miniatures multivoies
de mesure de température sans contact
La mesure de température de pneumatiques
en compétition
Elément de liaison entre la voiture et
la piste, les pneumatiques doivent à la
fois assurer la bonne adhérence du véhicule
et bien transmettre la puissance
du moteur. La compréhension de leur
fonctionnement et surtout la bonne exploitation
de leurs caractéristiques sont
essentielles aux pilotes et ingénieurs en
compétition pour mettre au point une
monoplace équilibrée.
Un des paramètres influents permettant
de s’assurer de la bonne utilisation
d’un pneumatique est sa température
en surface sur la bande roulement.
Trop chaude, celle-ci témoigne de frictions
trop importantes débouchant sur
une usure prématurée et par conséquent
une baisse rapide de ses performances
; trop froide et c’est un pneu
inefficace sans aucun grip.
Les ingénieurs tant dans les équipes
Résumé
Parmi les techniques de mesure de température sans contact, la pyrométrie
infrarouge est largement utilisée notamment dans le domaine des
essais et mesures embarquées.
La société TEXYS, concepteur et fabricant français de capteurs pour essais
embarqués, commercialise et développe depuis sa création en 1998
une vaste gamme de capteurs infrarouge miniatures destinés à de nombreuses
applications de mesure de température (sports mécaniques, automobile,
aéronautique…).
Anticipant sur les demandes et exigences des ingénieurs d’essais en
F1, TEXYS a mis au point un capteur miniature innovant permettant de
mesurer les températures en surface des pneumatiques sur la largueur
de la bande de roulement.
Dans un même élan de constante innovation, les ingénieurs de TEXYS
ont développé et mis au point une version Wireless de ce capteur permettant
ainsi aux écuries de F1 de disposer de moyens de mesure
nettement plus faciles à mettre en place sur leurs monoplaces où les
espaces disponibles se font de plus en plus rares.
que chez les manufacturiers de pneumatiques
se sont donc rapidement intéressés
à ce paramètre et ont mis en
place des outils de mesure.
Jusqu’aux années 1980, cette mesure
était uniquement réalisée par sondage
Abstract
The infrared pyrometer technique is largely used among other contactless temperature techniques especially in the
field of embedded testing.
Since its founding in 1998, TEXYS company, which is a French manufacturer of embedded testing sensors, realizes
and supplies a wide range of miniaturized infrared sensors for temperature monitoring for various purposes (motorsport,
automotive, aeronautics, etc.).
Anticipating on its customers’ demands (most of them coming from F1 teams engineers), the engineers of TEXYS
have developed an innovative sensor able to output the temperature data of the full tire footprint.
In the same way the Texys R&D team has studied, designed and realized a Wireless release of this infrared multichannel
sensor. Thus the F1 tests team engineers could get an innovative measuring tool simplifying the sensors
installation on the car.
tion may occur cycle after cycle [1-4]. A mT-TM (modulated Temperature ThermoMechanometry) analysis carried
out on fiber glass-epoxy composites by Schanks [2] has already shown that an important part of the thermal expansion
is irreversible for the first cycles.
In order to better understand these phenomena, the thermal expansion of two resin reinforced with carbon nano-tubes
and aluminum particles are studied. A vacuum test bench was specially developed to measure the coefficient
of thermal expansion (CTE) in orbital thermal/vacuum conditions (typically from –20°C to +100°C, with a
pressure value below 10-5 mbar) of these materials and physical interpretations of the CTE results are proposed.
Essais & Simulations • SEPTEMBRE 2014 • PAGE 40

De l’innovation à l’application
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Essais & Simulations • SEPTEMBRE 2014 • PAGE 41
16 -17-18 SEPTEMBRE
Paris expo Porte de Versailles
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Dossier
Keywords
tire temperature, infrared pyrometers,
thermopile, CAN bus,
Wireless sensors, embedded
testing.
Mots clés
température de pneumatiques,
pyrométrie infrarouge, thermopile,
bus CAN, capteurs Wireless,
essais embarqués.
avec un petit système portatif composé
d’une sonde thermocouple associée à
un système de lecture digital (Fig. 1).
Dès que la moto ou la monoplace
Fig. 1 : Prise de température
de pneu par contact
rentre au stand après une série de
tours d’essais, l’ingénieur se précipite
vers elle et ‘’pique’’ l’embout de sonde
thermocouple dans les premiers millimètres
de la bande roulement et relève
la température. Cette méthode semi-invasive
encore utilisée permet certes de
connaître la température à cœur de la
Fig. 2 : Imagerie de caméra vidéo infrarouge
embarquée.
gomme mais ne donne qu’une indication
a posteriori.
Avec l’introduction au début des années
1990 des chaînes de mesures et
d’acquisition de données embarquées,
les ingénieurs ont pu avoir un accès in
vivo aux différents paramètres des monoplaces
: vitesse de déplacement de
l’air, accélération, tangage, roulis, pression
et température des fluides (eau,
huile, liquide de frein), températures
des disques de frein et ont souhaité
très rapidement connaître l’évolution
des températures des pneumatiques
en fonctionnement sur un tour complet
de circuit.
On voit dans l’image ci-dessous issue
d’une vidéo embarquée réalisée avec
une caméra infrarouge combien les
pneumatiques sont sollicités, notamment
en courbe (Fig. 2).
Mesure de température embarquée
et pyrométrie infrarouge
L’utilisation de capteurs de mesure sans
contact était une obligation incontournable
pour surveiller la température des
pneumatiques pendant le roulage de la
voiture. Il fallait également que ces capteurs
offrent un temps de réponse, une
précision et une répétabilité suffisants
pour que les courbes de données enregistrées
correspondent à la réalité des
phénomènes physiques. Ce capteur
devait aussi répondre aux contraintes
des systèmes embarqués, c’est-à-dire,
offrir un faible encombrement, la masse
la plus petite possible, une consommation
électrique optimisée et fonctionner
dans des environnements sévères
(vibrations, chocs, hautes températures
ambiantes…).
L’émissivité d’un pneumatique étant
similaire à celle d’un corps noir et les
gammes de température à mesurer
n’excédant pas 200°C, la plupart des
pyromètres infrarouge industriels auraient
pu répondre aux exigences de
mesure. En revanche, ils étaient difficilement
‘’embarquables’’.
En 1998, Etienne Deméocq (ex-Responsable
du département électronique
d’une grande écurie de F1) crée
TEXYS et développe rapidement une
gamme de capteurs infrarouge analogiques
répondant à la fois aux spécifications
de mesure et aux contraintes
propres aux systèmes embarqués.
Les pyromètres infrarouges développés
par TEXYS ont très vite gagnés la reconnaissance
et la confiance de prestigieux
donneurs d’ordre, bénéficiant des
constants progrès technologiques et du
retour d’expérience rapide dû à l’intensité
des applications en sports mécaniques
de haut niveau.
La gamme des capteurs infrarouge est
maintenant très aboutie et répond parfaitement
aux exigences des ingénieurs
d’essais.
La série des capteurs texense® INF V/T
150 intègre comme élément sensible
une thermopile convertissant l’énergie
thermique en énergie électrique. La longueur
d’onde de la thermopile s’étend
de 8 à 14 µm.
Fig. 3 : diagramme de calibration du
capteur INF T 150
La tension de sortie de quelques dizaines
de mV, proportionnelle à la différence
ou au gradient de température
mesuré, est amplifiée par une électronique
analogique miniature directement
intégrée au capteur. Les données de
température sont ainsi transmises sous
forme d’un signal analogique, non linéaire,
en tension 0-5 V.
Le capteur est calibré sur un corps noir
(émissivité > 99%) sur une plage de
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température allant de 0°C (0.5V) à +
150°C (5V) avec compensation de température
sur la mesure. La résolution à
150°C est de 50 mV/°C.
L’ensemble élément sensible et électronique
d’amplification offre une précision
de 2% sur la pleine échelle de mesure
et un temps de réponse de 50ms.
Une lentille en Silicium en face avant
du capteur (devant la thermopile) vient
jouer le rôle d’optique et permet d’obtenir
un cône de mesure infrarouge
avec un champ de vision de 4:1 à 50
mm (donné pour 90% des radiations
reçues). Le rapport Distance / diamètre
cible pour 90% de l’énergie est donné
dans le diagramme ci-dessous (Fig. 3).
Placé à 50mm du pneumatique, le
capteur mesure les radiations émises
par une cible de diamètre équivalent à
12.5mm.
Fig. 4 : dimensions du boîtier
du capteur INF T 150
Des travaux de R&D et de nombreux
essais comparatifs ont permis de choisir
parmi les éléments sensibles et composants
électroniques offrant les meilleurs
Fig. 5.1 & 5.2 : exemples d’applications
multi-capteurs
compromis
dimensions/taille/consommation
(les récents progrès notamment
en matière d’électronique aidant). Le
capteur INF V/T 150 dispose ainsi d’un
boîtier au format extrêmement compact
(Fig. 4) avec une masse de 15 g et pour
une consommation électrique de l’ordre
de 1.5 mA.
Fig. 5.1 & 5.2 : exemples d’applications
multi-capteurs
L’orientation des études de conception
mécanique du boîtier et le retour d’expérience
pour le choix des résines de
surmoulage des éléments électroniques
ont permis de conférer une haute résistance
au capteur. Passé au banc de
‘’torture’’ il est éprouvé pour encaisser
des chocs jusqu’à 500 G et continuer
de fonctionner sous contraintes de
vibrations jusqu’à 20 Gpp 5’.
Les matériaux (boîtier aluminium anodisé,
résine, composants & circuit
électronique) ont été sélectionnés également
pour que la plage de température
de fonctionnement corresponde à
l’ambiante où est positionné le capteur
sur véhicule : les essais en chambre
climatique ont permis de valider une
plage opérationnelle allant de -20°C à
+ 100°C.
Une version INFTL-200 avec sortie
analogique linéaire et une gamme de
mesure étendue à + 200°C a également
été développée.
Cette série de capteurs ou des pyromètres
équivalents d’autres fabricants
ont été et sont ainsi très utilisés en compétitions
de tous types (circuit, rallye) et
dans tous types de catégorie (monoplaces,
voitures de Grand Tourisme et
de Tourisme, moto, karting).
Comme le montre la 1ère photo de cet
article, la température sur le pneumatique
est loin d’être homogène sur toute
la bande de roulement et varie selon
que le véhicule est en courbe ou en
ligne droite, et également selon la vitesse
de passage en courbe.
Ainsi les ingénieurs d’essais ont eu
tendance rapidement à multiplier les
nombres de points de mesure comme
le montre la photo ci-dessous (Fig. 5.1
& 5.2) et donc à embarquer plusieurs
capteurs infrarouge pour surveiller un
seul pneumatique. Sur une voiture, il
n’est ainsi pas rare d’avoir jusqu’à 12
capteurs infrarouges.
Outre un aspect économique, de telles
configurations multi-capteurs ont des
impacts conséquents et peuvent être
rapidement limitatives :
Fig. 6 : le nouveau capteur infrarouge
multivoies texense® IRN8-C
• Multiplication des entrées analogiques
nécessaires sur les enregistreurs embarqués
• Complexité des faisceaux électriques
et multiplication des connectiques
(risque de panne)
• Nombre de points de mesure parfois
insuffisants pour avoir une lecture fine
de la répartition des gradients de température
sur la largueur de bande de
roulement.
Au-delà de trois capteurs de mesure
par pneumatique, l’installation devenait
rédhibitoire. Et c’est pourtant la tendance
vers laquelle le plus haut niveau
de la compétition souhaitait tendre : en
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F1 le moindre centième de seconde
gagné sur la piste est le fruit d’une
analyse extrêmement détaillée de plus
de 200 capteurs, tout type de mesure
confondu.
Naissance du capteur numérique
multivoies IRN8C
Fig. 7 : un nouveau capteur permettant
de mesurer la température de la bande
de roulement.
Anticipant ainsi la demande des ingénieurs
et techniciens d’essais évoluant
en F1, l’équipe du bureau d’étude et
de R&D de Texys a travaillé en 2006 sur
une solution permettant de multiplier le
nombre de points de mesure tout en
conservant un capteur unitaire.
Fig. 8 : Distances de calibration des 8
voies du capteur IRN8C
capteur aux dimensions comparables
à celles des pyromètres simple voie
utilisés jusqu’alors mais offrant suffisamment
de voies de mesures indépendantes
pour couvrir avec un maillage
efficace la largueur de bande de
roulement.
Côté intégration, il fallait absolument
trouver une solution pour simplifier le
faisceau : tout comme pour les capteurs
INF V/T 150, un seul câble devait sortir
du capteur pour transférer les signaux
de mesure et recevoir l’alimentation du
capteur.
D’autre part, l’attrait du numérique avec
les possibilités de laisser les utilisateurs
changer certains paramètres du capteur
faisait également parti du cahier
des charges.
> Caractéristiques techniques et performances
d’IRN8C
Le premier challenge des ingénieurs de
Texys concernait l’élément sensible :
celui-ci devait à la fois être le plus petit
possible, offrir les performances nécessaires
en justesse, précision et répétabilité
de mesure, temps de réponse et
bien sûr être multicanaux.
Les travaux de R&D engagés et de
nombreux essais menés en étroite collaboration
avec les fabricants de composant
ont permis d’aboutir à des composants
sur base de thermopile offrant 8
voies en ligne ou 16 voies (sur 4 lignes)
de mesure. Les évaluations menées
par les équipes de TEXYS et de ses
clients ont permis de privilégier le composant
à 8 voies de mesure disposant
du meilleur compromis entre finesse du
maillage de la ligne de mesure et performances
intrinsèques (Fig.7).
Fig. 10 : exemple d’installation d’un capteur
infrarouge devant un pneu arrière
La thermopile sélectionnée est en effet
caractérisée par une longueur d’onde
de 8 à 14 µm et un champ de vision
(avec lentille Silicium) par voie avec un
rapport de 6.5 :1 (pour 90% des radiations
reçues), soit un spot infrarouge
par voie d’un diamètre de 30 mm à une
distance de 200 mm. L’angle total d’ouverture
est de 41.5°, ce qui permet de
couvrir selon la distance à laquelle est
positionné le capteur l’intégralité de la
bande de roulement du pneumatique :
à 700 mm la largueur de bande roulement
couverte est de 532 mm (Fig. 8).
L’étendue du mesure va de -20°C à +
200°C avec une précision de +/- 1% sur
la pleine échelle.
Les progrès réalisés en matière de miniaturisation
des composants et convertisseurs
numériques ont permis aux
ingénieurs de Texys de concevoir et
d’intégrer une électronique de numérisation
des signaux et de conversion sur
bus de communication CAN 2.0 A ou B.
C’est ainsi que le capteur IRN8C a vu le
jour et a pu être proposé aux écuries de
F1 dès 2007 (Fig. 6).
> Des choix technologiques conditionnés
par le défi à relever
Le souhait idéal des clients F1 de
Texys était de pouvoir disposer d’un
Fig. 9 : dimensions du capteur IRN8-C
Fig. 10 bis : vue de détail de la fenêtre de
protection en PEHD montée sur IRN8-C
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Fig. 11 : Calibrations possibles du capteur
flexible IRN-RC
IRN8-C transmets ainsi les 8 données
de température calibrées en 2 octets
par voie avec une résolution de 0.1°C /
bit, et avec un temps de réponse de 260
ms pleine échelle.
Fig. 12 : exemple de montage avec mesure
des températures du flanc et de la
bande de roulement
En outre Texys a développé son propre
protocole de communication sur base
CAN 2.0 A ou B. L’utilisateur peut au
moyen d’un outil CAN (type CANalyser
ou équivalent) changer lui-même les
paramètres CAN et capteur :
• Identifiant CAN du capteur,
• Baud Rate CAN : de 125 à 1000 Kbps,
• Fréquence d’émission : 1Hz, 10Hz, ou
mode ‘’requête’’ à une trame CAN de
réception spécifique (fréquence limitée
Fig. 13 : exemple de montage pour pneu
arrière de moto
à 10Hz max dans ce cas),
• Unités : °C ou °F,
• Emissivité : en jouant sur le facteur de
gain. Il s’agit d’un facteur de correction
du capteur exprimé en millième (0.500
à 2.000). Il est utilisé pour corriger l’erreur
due au changement d’émissivité
de la cible ou à la distance de mesure.
Par exemple si l’émissivité de la cible
est de 0.8 alors le facteur de gain est
de 1.250,
• Temps de réponse : filtre numérique
ajustable de 100 à 10000 ms,
• Compensation dynamique : activation/
désactivation d’un mode de compensation
spécifique pour les changements
rapide de température ambiante.
Ces performances n’ont pas empêché
les concepteurs de Texys de réaliser
un capteur aux dimensions tout à fait
comparables aux capteurs simple voie
(Fig. 9) et de masse identique : 15 g
seulement.
Ceci permet donc un installation aisée
du capteur même s’il n’y a que peu
de place disponible sur la monoplace
comme le montre l’exemple d’implantation
devant un pneu arrière sur la photo
ci-dessous : le capteur est installé sur
le haut du fond plat, derrière le ponton
latéral, et intégré dans un capotage en
forme de goutte d’eau pour minimiser
les perturbations dans le flux aérodynamique
(Fig. 10).
Dans ces conditions, IRN8-C est également
capable de supporter des températures
ambiantes jusqu’à + 100°C,
survivre à des décélérations brutales
(choc à 500G) et continuer de fonctionner
sous contraintes vibratoires (20
Gpp 5’).
Côté maintenance, une fenêtre interchangeable
en PEHD (Fig. 10 bis) est
positionnée devant la lentille infrarouge
pour la protéger des projections de
poussières et de gomme. Cette fenêtre
est facilement démontable par l’utilisateur
et remplaçable par une neuve sans
nécessité d’opération de recalibration
du capteur.
> IRN-RC : version flexible et ultraplate
d’IRN8-C
Pour certaines applications, le manque
d’espace entre la surface du pneu et la
position possible du capteur reste rédhibitoire
pour que le capteur IRN8-C
puisse couvrir toute la bande de roulement.
C’est le cas notamment sur les voitures
dites ‘’fermées’’ (Prototypes d’endurance,
GT, voitures de tourisme) ou les
motos.
C’est la raison pour laquelle une version
‘’aplatie’’ d’IRN8C a vu le jour en
2012 : le capteur IRN-RC est composé
de 3 à 8 cellules infrarouge avec pour
chacune un champ de vision plus ou
moins ouvert (45° ou 90° - Fig. 11) autorisant
des distances cible / capteur très
courtes (de 25 à 50mm) et de couvrir
toutes largeurs de pneumatiques selon
le nombre de cellules infrarouge retenues.
En outre l’emploi d’un PCB flexible (collé
sur une bande élastomère et renforcé
par un lame inox) permet au capteur de
se conformer à la forme du pneumatique
et de relever également la température
du flanc pneu (Fig. 12) ou de bien
suivre le profil particulier d’un pneu de
moto par exemple (Fig. 13).
Intégration et miniaturisation de
la technologie Wireless : genèse
d’IRN8-W
En parallèle et poussant toujours plus
loin leurs exigences, les ingénieurs
d’essais des équipes de F1 ont fait
part aux équipes de Texys de leur souhait
de simplification des faisceaux
électriques et de rendre plus facile l’installation
des capteurs sur leurs monoplaces
où chaque espace disponible et
non nécessaire doit être libéré au profit
de la performance.
Comme on peut le comprendre, l’intégration
de tels capteurs à l’avant ou à
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l’arrière d’un véhicule, et encore plus
d’une monoplace, pose de nombreuses
difficultés : positionnement des capteurs
nécessitant une longueur et un
passage complexe voire impossible de
faisceaux électriques dans le nez ou
dans les pontons de la voiture, risque
d’arrachement du même faisceau en
cas d’accident, etc.
C’est pourquoi l’équipe de R&D de
Texys s’est lancée dans l’étude et la
conception d’une version sans fil du
capteur IRN8-C : le projet IRN8-W a
démarré en 2012.
L’architecture retenue dès le début des
études est composée d’une cellule ‘’esclave’’
autoalimentée intégrant la partie
capteur infrarouge 8 voies et un module
d’émission RF qui transmet les informations
de température vers un module
de réception RF ‘’maître’’ qui va traiter
les signaux pour les transférer en trame
numérique sur bus CAN vers le système
d’acquisition de donnée.
> Développement d’une nouvelle
brique technologique
Fig. 14 : vue de détail de la batterie
intégrée à la cellule infrarouge esclave
(boîtier ouvert)
Aucun des modules d’émission / réception
sans fil du marché était suffisamment
miniaturisé pour répondre aux
exigences du monde des essais embarqués
en compétition automobile.
Il a donc fallu concevoir de A à Z un tel
module tout en acquérant en parallèle
les compétences nécessaires en hardware
et en software pour maîtriser la
technologie Wireless en interne.
Ces travaux de R&D et les différents
prototypes qui ont été testés à la fois en
Fig. 15 : dimensions d’une cellule
IRN8W-S à comparer à celles de IRN8C
laboratoire et en réel sur véhicules ont
abouti à un système capteur + émetteur/récepteur
Wireless validé et lancé
en commercialisation en 2014.
> Développements et résultats obtenus
Les études ont suivi quatre axes principaux
:
• Choix de la bande de fréquence
d’émission RF,
• Choix du protocole d’émission/réception,
• Recherche des composants (circuits
d’émission / réception, antennes, etc.),
• Choix de la solution d’alimentation.
Les bandes utilisées les plus appropriées
à ce type d’application sont : 433
MHz, 868 MHz, 915 MHz et 2.4GHz.
Compte-tenu des contraintes techniques
imposées par la FIA (Fédération
Internationale de l’Automobile) dans le
Fig. 16 : détail de la face avant d’une
cellule IRN8W-S
règlement technique de la Formule 1,
la bande de fréquence de 2.4 GHz est
réservée et a donc dû être écartée. La
bande 433 MHz, quant à elle, a été écartée
pour des raisons de débit trop bas.
Le système IRN8-W est donc fourni
pour une utilisation au choix en 868
MHz ou 915MHz. La bande de 868
MHz est réservée pour les pays européens
tandis que celle de 915 MHz est
dédiée aux continents américains et
d’Asie/ Océanie.
Après diverses évaluations des protocoles
RF présents sur le marché, aucun
n’offrait les caractéristiques requises,
notamment en termes de performance
et de stabilité des communications RF,
pour les applications aussi sévères
qu’en courses automobiles. Il a donc
été décidé de partir sur la conception
d’un protocole propriétaire. Ce choix
offre également l’avantage d’être autonome
sur l’architecture du protocole et
de permettre des évolutions ou modification
rapides le cas échéant.
Fig. 17 : système IRN8W
La recherche des composants liés aux
émissions/réceptions RF (microcircuits,
antennes…) a été également un
challenge important : il fallait trouver
des composants à la fois miniaturisés
et suffisamment puissants en terme
d’émission, mais aussi consommant le
moins possible. Les différents essais
de nombreux composants ont permis
de valider une solution technologique
répondant à ces exigences. D’autre
part, une approche sur les matériaux
employés et leurs épaisseurs pour les
boîtiers des capteurs et du module
maître a également permis d’améliorer
de façon notable la portée : de boîtiers
mixtes en aluminium et couvercles
plastiques pour le 1er prototype les
ingénieurs ont finalement optés pour
des boîtiers 100% en matière plastique
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avec un important travail d’optimisation
de l’épaisseur du module maître.
Ainsi, et selon les applications (nature
des matériaux environnants et composant
le véhicule) la portée validée entre
une cellule infrarouge ‘’esclave’’ et un
module ‘’maître’’ se situe entre 5 et 10
mètres. L’alimentation des cellules ‘’esclaves’’
et leur autonomie sont également
des paramètres cruciaux.
Fig. 18 : schéma type d’implantation sur
monoplace de circuit
Une solution avec batteries rechargeables
avait été retenue pour le premier
système prototype. Après les
essais de ce premier système en conditions
réelles, cette solution s’est finalement
avérée difficile d’utilisation :
• Elle présentait une trop faible autonomie
: 4 à 6 heures en continue
• Et avait un impact conséquent sur la
dimension minimum possible de la cellule
‘’esclave’’.
Ce principe n’a donc pas été retenu
pour le système définitif qui intègre des
batteries jetables (Fig. 14).
Selon les paramètres d’échantillonnage
et le taux d’utilisation, l’autonomie est
de 16 à 20 heures. Le boîtier du module
esclave a été conçu pour permettre une
maintenance aisée et changer de batterie
rapidement.
D’autre part des systèmes simples et
efficaces de la gestion de l’alimentation
ont été mis en place :
• un switch magnétique à l’intérieur du
capteur gère la fonction marche / arrêt
du capteur. Il est activé en plaçant un
aimant sur la face avant du boîtier,
• pour une optimisation de la consommation
en fonctionnement, un accéléromètre
3 axes est intégré au module esclave
pour détecter si le véhicule est en
mouvement. Si le véhicule reste immobilisé
au-delà d’une certaine période,
alors le capteur se met également en
veille.
D’autre part l’encombrement du module
a pu être nettement optimisé pour
aboutir à des dimensions à peine supérieures
à celles du capteur IRN8-C
filaire (Fig. 15).
Le principe de la fenêtre remplaçable
en PEHD a également été conservé
comme on le voit sur la photo de détail
ci-dessous (Fig. 16). On notera également
la présence d’une LED qui indique
que le capteur est en fonction.
Le système validé IRN8-W (Fig. 17) est
donc composé d’un récepteur relié en
bus CAN vers l’enregistreur embarqué
(module maître IRN8W-M). Le module
maître peut gérer de 4 à 8 cellules infrarouge
esclave (IRN8W-S).
A titre d’exemple voici le schéma d’implantation
type d’un système texense®
IRN8-W sur une monoplace (Fig. 18).
La cellule IRN8W-S intègre les mêmes
éléments sensibles et composants
que ceux employés sur le capteur
IRN8-C ; les performances de mesure
d’IRN8W-S sont donc strictement identiques,
y compris la fréquence d’échantillonnage
pouvant aller jusqu’à 10 Hz.
Le boîtier maître IRN8W-M interroge
les cellules esclaves et reçoit donc en
RF les valeurs de température pour les
transférer en CAN vers l’enregistreur de
données embarqué selon le même protocole
développé et utilisé pour IRN8-C.
Conclusion : développement et migration
de la technologie Wireless sur les
capteurs texense®
La rupture technologique portée par le
nouveau capteur infrarouge texense®
IRN8-C a permis aux ingénieurs d’essais
en Formule 1 de disposer d’instruments
de mesure fiables et performants
et de les aider à mieux exploiter les
pneumatiques et les monoplaces grâce
à une mesure plus efficace de la température
de la bande de roulement des
pneus.
Le développement d’une solution Wireless
permet aux ingénieurs de Texys
de maîtriser une nouvelle brique technologique
et de la faire évoluer pour
d’autres applications.
Il est notamment envisagé d’utiliser la
bande de fréquence 2.4 GHz et éventuellement
l’UWB (Ultra Wide Band : 3
à 5 GHz) pour répondre à des applications
de mesure de température dans
des secteurs industriels (mesure sur
pièces tournantes dans l’aéronautique
ou dans le forage pétrolier).
D’autre part, ces travaux de R&D ont
permis d’aboutir à un module RF (Slave
+ master) compatible vers les autres
capteurs & conditionneurs numériques
CAN texense® : conditionneur de
thermocouple multivoies, capteur de
pression différentielle multivoies, amplificateur
de jauges de contraintes multivoies.
Étienne Deméocq, co-gérant, directeur
technique, Philippe Leuwers, co-gérant,
directeur commercial, Sylvain Bereski,
directeur R&T, David Garnier, ingénieur
Technico-Commercial (TEXYS)
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Technique de mesure
Dispositif de mesure rapide de température par Thermocouple
Les moyens de mesures dans les centres et laboratoires d’essais d’environnement doivent répondre à
des exigences de précision, de vitesse, de polyvalence, de plage et de coût, souvent contradictoires.
La température qui représente la grandeur physique la plus mesurées dans ces laboratoires, jusqu’à
80% des capteurs sur certains moyens d’essai, n’échappe pas à ce constat. Les thermocouples, notamment
de type T et K, répondent partiellement à ces exigences d’essais, tout en présentant quelques
limites techniques, lesquelles ont été franchies grâce au projet européen MIMECOR-VT*.
Les thermocouples sont des capteurs
largement utilisés en raison de leurs
multiples avantages :
• Une large plage de mesure : de -1200
°C à 400 °C pour les TC de type K
(Chromel-Alumel).
• Un temps de réponse court (fonction
du diamètre) : 50 ms pour un diamètre
de 0.5 mm.
• Un faible coût.
Cependant, leurs mesures, très entachées
de bruit, conduisent à une précision
modeste et une vitesse de mesure
très faible (plusieurs secondes par acquisition).
Ce défaut est dû à l’absence
de technique de mesure permettant de
réduire le bruit de mesure sans, pour
autant, baisser la vitesse d’acquisition.
Les travaux de recherche, dont
les résultats sont présentés ici, menés
dans le cadre du projet MIMECOR-VT,
visaient justement la levée de ce verrou
en développant une nouvelle technique
de mesure de température par
thermocouple alliant à la fois précision
et vitesse de mesure.La technique
développée est basée sur l’application
de la théorie d’estimation optimale
au traitement du signal délivré par les
thermocouples. Cette discipline fait
partie de l’automatique et s’attache à
l’extraction optimale de l’information
utile à partir d’observations bruitées.
Elle offre une large palette de techniques
adaptées à diverses conditions
opérationnelles : Filtre de Kalman, Algorithme
de Viterbi, Filtre de Volterra,
Filtre particulaire, etc. Outre les performances
supérieures en termes de
vitesse, de précision et de robustesse
de la mesure, cette approche conduit à
une réduction du coût de la station de
mesure de température par TC grâce
au transfert vers le calcul numérique,
moins coûteux, de la réduction du bruit
de mesure, classiquement assurée
par le conditionnement et le traitement
analogique du signal.
Principe de mesure de température
par thermocouple
Un thermocouple est un montage
constitué de deux fils de métaux différents,
soudés à l'une de leurs extrémités.
Cette jonction porte le nom de
"soudure chaude". Elle doit être installée
au point de mesure. Les deux
autres extrémités sont reliées aux
bornes de l’instrument de mesure. Les
jonctions ainsi formées portent le nom
de "soudures froides".
La mesure de température par thermocouple
exploite l'effet Seebeck.
La tension aux bornes du capteur est
fonction de la température de la "soudure
chaude" et de la température
des "soudures froides". Il est donc
nécessaire que les températures des
"soudures froides" soient égales et
connues pour permettre une conversion
aisée de la tension mesurée en
température. Cette conversion se fait à
l’aide de des tables de conversion.
> Effets Thermoélectriques
Lorsqu’une chaîne de conducteurs M1-
M2-M1, constituée de deux matériaux
différents est en boucle ouverte, un potentiel
électrique est généré entre les
deux bornes non reliées de la boucle
s'il existe un gradient de température
dans la boucle, c’est-à-dire si les deux
jonctions M1-M2 sont à des températures
différentes. Cet effet thermoélectrique,
illustré par la Figure 1, est
connu sous le nom d’Effet Seebeck [1].
Cet effet est caractérisé par le coefficient
de Seebeck que l'on définit
comme le rapport de la tension à l'écart
de température lorsque ce dernier est
infiniment petit :
Par exemple, pour une jonction Cuivre/
Constantan a 12
(273 k) = 39µV. K −1 .
En fait, l’effet Seebeck est un effet
thermoélectrique lié à la somme de
deux effets : les effets Peltier et Thomson
[1].
> Dispositif de mesure de température
par TC
Essais & Simulations • SEPTEMBRE 2014 • PAGE 48

Dossier
Figure 1 - Schéma de principe
de l'effet Seebeck
Figure 2 - Dispositif de mesure de température
par thermocouple
La Figure 2 présente le dispositif
de mesure de température par thermocouple.
Il est composé :
• d’un thermocouple (TC) : une chaine
de conducteurs M1-M2, dont la jonction
chaude est placée au point de
mesure de température et dont les
extrémités sont connectées à l’instrument
de mesure
• d’un bloc isotherme qui garantit que
les extrémités du TC sont à la même
température T f
.
• d’une sonde pour la mesure de la
température de la soudure froide T f
.
• d’un instrument de mesure (Voltmètre)
pour mesurer la tension délivrée
par le TC.
Grâce à l’effet Seebeck et la loi des
métaux intermédiaires, la tension au
borne du voltmètre ne dépend que des
températures T f
et T c
, et des conducteurs
M1-M2.
La mesure de cette tension E(T f
,T c
) et
celle de la température de la soudure
froide T f
permettent de déterminer la
température d’intérêt T c
à l’aide d’une
table de conversion établie à partir
d'une température de référence T 0
(en
général 0°C). Ceci est rendu possible
par application de la loi des températures
intermédiaires : E(T 0
, T c
) = E(T 0
,
T f
) + E(T f
, T c
) où E(T f
, T c
) est la tension
mesurée, E(T 0
,T f
) est une tension de
compensation de la soudure froide obtenue
par la connaissance de T f
et de
la table de conversion et E(T 0
,T c
) est la
tension résultante permettant la détermination
de T c
.
La mesure de température par thermocouples
est sujette à des perturbations
d’origine diverses :
• Interaction du capteur avec son milieu
: échanges thermiques indésirables
par convection ou rayonnement.
• Signaux parasites d’origine interne
ou externe à la chaîne de mesure :
couplage capacitif, couplage inductif,
tension de mode commun, etc.
Elle nécessite donc des précautions de
mise en œuvre pour réduire les bruits
et améliorer la précision :
• Positionnement et collage du capteur
sur le spécimen (cf. Figure 3).
• Utilisation de circuit de garde efficace:
câblage, blindages, connectiques, etc.
[2]
• Référencement de la source et des
blindages à la masse de l’instrumentation.
[2]
• Amplification et conditionnement du
signal dès les premiers éléments de la
chaîne.
Figure 3 - Collage de thermocouple sur
un spécimen
La mesure de la tension délivrée par
le thermocouple est généralement
réalisée au moyen d’un voltmètre numérique
intégrateur (VI) basé sur un
convertisseur
analogique-numérique
double rampe qui permet, sous certaines
conditions, de mesurer la valeur
moyenne de la tension d'entrée V x
sur
une durée T int
fixe appelée période
d'intégration :
La Figure 4 présente le schéma de
principe d’un tel convertisseur.
Figure 4 - CAN double rampe d’un voltmètre
intégrateur
> Performances et limitations
Le voltmètre intégrateur (VI) permet de
réduire le bruit de mesure de la tension
du thermocouple lorsque la température
mesurée est quasi-constante. En
effet, la valeur moyenne délivrée par
levoltmètre correspond dans ce cas
à :
où δV représente le bruit de mesure de
la tension. Le second terme de cette
expression converge, en vertus de la loi
des grands nombres, vers zéro dans le
cas de bruit blanc gaussien. Ceci n’est
plus le cas, lorsque la vitesse de variation
de la température est importante
vis-à-vis de la durée d’intégration T int
.
Essais & Simulations • SEPTEMBRE 2014 • PAGE 49

Dossier
Le voltmètre délivre alors une mesure
biaisée correspondant à
Notons que cette mesure ne correspond
pas à la température moyenne
sur la période d’intégration, en raison
de la non-linéarité de la fonction de
conversion température-tension. La
réduction du temps d’intégration int,
pour pallier ce biais, conduit à une augmentation
du bruit de mesure et à une
mauvaise précision de la mesure délivrée,
comme l’illustre la Figure 5.
Figure 5 - Bruit de mesure d’un VI en
fonction de la vitesse d’acquisition
De plus, l’intégration cohérente longue
permise par le VI dans le cas stationnaire
(température quasi-constante)
est accessible par des techniques de
filtrage optimal sans limitation de la fréquence
de mesure. En effet, de telles
techniques réalisent, dans ce cas favorable,
une moyenne « glissante »
permettant de délivrer des mesures à
une fréquence plus élevée tout en réduisant
le bruit.
Outil de mesure rapide MIME-
COR-VT
> Principe
Le principe de l’outil de mesure de
température, développé dans le cadre
du projet MIMECOR-VT, consiste à
remplacer le voltmètre intégrateur par
un filtre optimal numérique permettant
une mesure rapide et précise de
la température. Cette substitution et
les performances visées, en termes
de vitesse notamment, ont néanmoins
conduit à une modification de la chaine
de conditionnement du signal (Amplification,
multiplexage, échantillonnage
et numérisation) pour l’adapter à cette
nouvelle technique de mesure.
> Rappel filtrage optimal
D’une manière générale, le problème
d’estimation dynamique consiste à reconstruire
un processus stochastique
à partir de son observation partielle et
bruitée. Le filtrage optimal concerne,
en particulier, l’estimation de la valeur
courante.
Concrètement, pour un processus
stochastique x k
à réalisation markovienne,
régi par l’équation dynamique
: x k
+1 = f k
(x k
, w k
), où wkreprésente un
bruit source indépendant, et observé à
travers un processus bruité y k
= h k
(x k
,
v k
), où vkreprésente le bruit de mesure
indépendant, le filtrage consiste à
déterminer, à partir des mesures disponibles,
le meilleur estimateur x k
de
l’état courant optimisant un critère de
performance donné.
L’estimateur à minimum de variance,
largement utilisé, consiste à minimiser
l’erreur quadratique moyenne donnée
par :
Il coïncide avec l’espérance conditionnelle
de l’état donnée par :
La résolution du problème de filtrage
optimale peut être obtenue récursivement
en deux étapes :
• Une étape de prédiction selon l’équation
de dynamique. Elle est donnée
dans le cas du minimum de variance
par l’équation de Chapman-Kolmogrov.
• Une étape de correction au vue de
la nouvelle observation basée sur la
règle de Bayes. Seuls deux cas particuliers
possèdent une solution exacte :
Le cas linéaire-gaussien à travers le
filtre de Kalman, et le cas d’une variable
d’état discrète dans un alphabet
fini à travers l’algorithme de Viterbi.
Dans le cas général d’un système
non-linéaire et/ou non-gaussien, de
nombreuses solutions approchées ont
été proposées dans la littérature, telles
que: Unscented Kalman Filter (UKF),
Interactive multiple model (IMM), les
filtres particulaires ... (cf. [3] et [4] pour
plus de détails)
> Application à la mesure de température
par TC
. Modélisation du problème et caractérisation
des bruits de mesure
L’application des techniques de filtrage
optimal à la mesure de température par
thermocouple nécessite, au préalable,
la modélisation du système d’état et la
caractérisation des bruits de mesure :
• Equation de dynamique : Dans un
premier temps un modèle physique
a été obtenu à partir du bilan thermique
au niveau de jonction chaude
du thermocouple. Ce modèle a ensuite
été discrétisé, réduit et simplifié pour
aboutir à une version discrète à trois
variables d’état comportant la température
mesurée et ces deux dérivées
premières.
• Equation d’observation: Le modèle
d’observation, reliant la tension de sortie
à la température mesurée, retenu
Essais & Simulations • SEPTEMBRE 2014 • PAGE 50

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correspond à une fonction polynomiale
de conversion inverse : température
vers tension. Il est obtenu par une méthode
d’interpolation à partir des tables
de conversion standards ou expérimentales
(étalonnage).
• Caractérisation des bruits de mesure
: Une étude théorique des différentes
sources de bruits de mesure a
été réalisée. Elle a permis de définir
les campagnes d’essai de caractérisation
nécessaires. Ces campagnes
d’essai ont permis de quantifier ces
bruits et d’en identifier les plus significatifs.
Selon la nature et l’effet des
différents bruits, ainsi caractérisés,
des solutions ont été préconisées
pour les réduire. Certaines de ces
solutions reprennent les précautions
de mise en œuvre classiques de la
mesure par thermocouples, tels que
le torsadage ou l’isolation des câbles
des TC. D’autres solutions intégrées
dans les techniques de filtrage optimal
ont consisté à la prise en compte du
bruit de mesure correspondant dans le
modèle d’observation. Enfin, certains
bruits, telle la tension du mode commun,
nécessiteront une architecture
spécifique. Etudiée dans le cadre du
projet, elle sera mise en œuvre dans
de prochaine version de l’instrument
de mesure.
. Adaptation et étude comparative de
techniques de filtrage optimal :
Cinq techniques de filtrage optimal
candidates ont été identifiées et adaptées
au problème de mesure de températures
par thermocouple. Elles ont
été comparées en simulation à une
chaine classique de mesure (comportant
un voltmètre intégrateur). Les indicateurs
de performances retenus pour
cette étude comparative sont :
• L’Erreur Quadratique Moyenne
(EQM) de mesure tant en régime transitoire
qu’en régime permanent (palier
de température constante).
• Le biais de mesure qui correspond à
l’erreur moyenne de mesure.
• Le temps de calcul par échantillon.
Ce dernier critère permet d’évaluer la
faisabilité temps- réel de la solution
étudiée et d’optimiser les exigences en
termes de capacité calculatoire de la
solution retenue.Cette étude a permis
de sélectionner la technique de filtrage
optimale réalisant le meilleur ratio gain
en performances sur charge de calcul.
. Implémentation : Architecture HW/
SW
La nouvelle technique de mesure rapide
de température a été implémentée
sur une architecture matérielle
adaptée composée de trois modules :
• Un module d’acquisition : intégrant
l’amplification, le multiplexage et la
numérisation de plusieurs voies de
mesure, il permet le conditionnement
adapté du signal TC en vue du traitement
numérique.
• Un module de traitement : il intègre
le microprocesseur dédié au traitement
numérique du signal TC, ainsi que les
mémoires nécessaires. Il embarque,
notamment le logiciel de filtrage optimal.
• Un module communication : Il gère
Figure 6 - Architecture de l’outil de
mesure rapide de température par thermocouple
(prototype 15 voies)
les périphériques (affichage et saisie)
et les ports de communications (USB,
ETH...) de l’instrument de mesure
et dispose d’un microcontrôleur dédié.
Cette architecture modulaire, représentée
sur la Figure 6, a été pensée
afin de minimiser l’effort de conception
lors de la déclinaison du prototype
développé dans le cadre du projet en
produits de tailles (nombre de voies)
variées.
> Performances
La démonstration des performances
du nouveau dispositif de mesure de
température par TC a été effectuée en
trois étapes :
• Phase de test en simulation.
• Phase de validation métrologique sur
données réelles (Traitement différé).
• Benchmark temps-réel avec une station
classique. Ces trois étapes ont
donné des résultats concluants et ont
permis de démontrer la supériorité,
tant au niveau de la vitesse qu’au niveau
de la précision, de la technique
développée par rapport aux dispositifs
classiques de mesure de température
par thermocouples. Les figures 7, 8 et
9 présentent les résultats de la comparaison
des performances en simulation
de :
• la solution MIMECOR-VT avec une
vitesse d’acquisition de 20 ms/voies.
• Deux configurations de voltmètre
intégrateur : 20 ms/voies et 100 ms/
voies.
Elles montrent une erreur quadratique
moyenne (EQM) de la technique
MIMECOR-VT jusqu’à cinq fois plus
faible, y compris en comparaison à un
VI avec une période d’acquisition 5 fois
plus lente (100 ms). Cette supériorité
est indépendante du niveau du bruit de
mesure considéré (cf. Figure 8).
Essais & Simulations • SEPTEMBRE 2014 • PAGE 51

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Figure 7 - Mesures de température
comparées : MIMECOR-VT (20 ms) vs VI
(20 ms et 100 ms).
La validation métrologique sur données
réelles a été réalisée à l’aide du
dispositif d’essai présentée sur la Figure
11. Ce dispositif, construit autour
d’un banc de test certifié COFRAC, a
permis l’enregistrement des tensions
mesurées pour différents paliers de
température. Ces jeux de données ont
ensuite été traités par le filtre numérique
et les résultats comparés à ceux
obtenues sur le banc par la station
classique de mesure.
obtenus par ces essais. On y constate
une précision de 3 à 5 fois meilleure
que celle d’un voltmètre intégrateur,
conformément aux résultats obtenus
en simulation.
Figure 13 - Tableau des performances
sur données réelles : MIMECOR-VT (20
ms) vs VI (20 ms et 100 ms).
Figure 8 - Comparaison des performances
de mesures : MIMECOR-VT (20
ms) vs VI (20 ms et 100 ms).
Figure 9 - Tableau comparatif des performances
de mesures : MIMECOR-VT
(20 ms) vs VI (20 ms et 100 ms).
Pour une vitesse d’acquisition plus
lente, d’une seconde par voie, la solution
MIMECOR-VT conserve sa supériorité
notamment en régime transitoire
(hors paliers de température stable).
L’EQM en régime permanent permise
par cette solution est équivalente à
celle délivrée par un voltmètre intégrateur
pour une période d’acquisition de
5 s (cf Tableau comparatif de la Figure
10).
Figure 10 - Tableau comparatif des performances
de mesures : MIMECOR-VT
(1 s) vs VI (1 s et 5 s).
Figure 11 - Dispositif d’essai pour
la validation métrologique sur
données réelles.
Les résultats obtenus par ces essais,
et illustrés par la Figure 12, confirment
la supériorité de la technique de
mesure MIMECOR-VT. En effet, on
constate sur la figure 12 que les mesures
du voltmètre intégrateur à 20 ms
(courbes bleu-ciel) et à 100 ms (courbe
noir) sont nettement plus bruitées que
celles délivrées par le traitement MI-
MECOR-VT (courbe violette).
Figure 12 - Résultats d’essai de validation
sur données réelles : MIMECOR-VT
(20 ms) vs VI (20 ms et 100 ms)
Le tableau de la Figure 13 présente les
indicateurs de performances (EQM)
Cette même conformité entre simulation
et données réelles est obtenue
pour des mesures lentes (1 s), où la
solution MIMECOR-VT permet une
précision équivalente à celle d’un voltmètre
intégrateur.
Enfin, la dernière phase de validation
a été réalisée avec le module d’acquisition
MIMECOR-VT et un traitement
temps-réel déportée sur PC. Ce
benchmark a permis de comparer en
temps-réel et sous conditions opérationnelles
identiques un prototype de la
solution MIMECOR-VT à une centrale
d’acquisition classique. La référence
de la température mesurée a été obtenue
par une station de mesure dédiée
assortie d’une sonde PT100. La Figure
14 présente le principe de ce benchmark.
Figure 14 - Schéma de principe du
Benchmark temps-réel : Solution MIME-
COR-VT vs Station classique
La Figure 15 illustre quant à elle le
résultat de cet essai comparatif. On
y constate une nette supériorité de la
solution MIMECOR-VT en termes de
précision de mesure, alors même que
Essais & Simulations • SEPTEMBRE 2014 • PAGE 52

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la vitesse d’acquisition a été portée à
1.7ms/voie, soit près de 30 fois plus
rapide que la station classique de mesure
(50 ms/voie).
Figure 15 - Résultats d’essai comparatif
temps-réel : MIMECOR-VT (1.7 ms) vs
Station classique (50 ms)
Ces résultats sont synthétisés dans
le tableau de la Figure 16. La solution
MIMECOR-VT permet une précision
de mesure 10 fois meilleure (EQM de
0.1°C) pour une vitesse d’acquisition
30 fois supérieure (1.7 ms /voie).
Figure 16 - Tableau des performances d’essai
comparatif temps-réel : MIMECOR-VT
(1.7 ms) vs Station classique (50 ms).
Perspectives
> Perspectives produits
Le prototype, 15 voies, de la station
de mesure rapide de température par
thermocouple est en cours de finalisation
et de validation.
Il sera ensuite décliné en trois gammes
de produits adaptés à des usages différents
:
• Une petite station de mesure de 18
voies. Elle sera dotée de périphériques
d’affichage et de contrôle permettant
une utilisation autonome sans PC.
• Deux grandes stations de mesures,
dédiées aux bancs d’essais, respectivement
de 128 et de 300 voies. Plus
rudimentaire dans leur conditionnement,
ses 2 versions possèderont
néanmoins un affichage et des boutons
de contrôle permettant notamment
la préparation des essais (Affichage
et sélection pour « Finger test
», notamment). La configuration de
l’essai à proprement parler se fera à
travers d’un PC de contrôle via une
connexion USB ou Ethernet. Afin de
satisfaire les attentes des professionnels
et les exigences du marché, fort
concurrentiel, l’accent sera porté, pour
toutes ces versions, sur la pertinence
des informations transmises, l’ergonomie
des stations et leur robustesse.
> Intégration d’une compensation
active de l’IMC
La validation métrologique sur données
réelles a permis de révéler une
meilleure robustesse de la technique
de mesure de température MIME-
COR-VT aux perturbations du mode
commun comparée aux techniques
classique (Voltmètre Intégrateur). Le
tableau de la Figure 17 présente une
synthèse de ces résultats obtenus par
injection d’un courant de mode commun
à différentes fréquences lors de
ces essais. Il révèle que, quelle que
soit la fréquence injectée, la technique
MIMECOR-VT résiste mieux à cette
perturbation. L’erreur maximale induite
pour la technique MIMECOR-VT est
inférieure à 4°C, là où celle de la technique
classique dépasse les 14°C.
Figure 17 - Tableau comparatif des effets de
la perturbation du mode commun : MIME-
COR-VT (20 ms) vs VI (20 ms).
Afin d’améliorer d’avantages cette robustesse
aux perturbations du mode
commun, une technique de compensation
active de l’Imc est déjà à l’étude.
Les premiers résultats obtenus sont
très encourageants et laissent présager
une potentielle intégration de
cette compensation dès les deuxièmes
versions des produits envisagés.La
Figure 18, ainsi que le tableau de la
Figure 19, présentent les résultats préliminaires
obtenus en simulation pour
deux techniques filtrage candidates et
trois architectures de compensation
active. Ces six solutions potentielles
permettent de réduire considérablement
l’effet de l’Imc sur la qualité de la
mesure sans engendrer, pour autant,
une augmentation rédhibitoire de la
charge de calcul. Une étude comparative
approfondie sera menée afin
de sélectionner la solution réalisant le
meilleur compromis robustesse/charge
de calcul.
Figure 18 - Performances en simulation de
différentes architectures candidates pour la
compensation active d’Imc
Figure 19 - Tableau comparatif de différentes
solutions candidates pour la compensation
active d’Imc
Conclusion
Dans cet article, nous avons présenté
un nouveau dispositif de mesure de
Essais & Simulations • SEPTEMBRE 2014 • PAGE 53

Dossier
température par thermocouples (TC).
Ce dispositif permet d’améliorer à la
fois la vitesse de mesure (jusqu’à 20
ms/voie) et sa précision (de l’ordre de
0.1°C). De telles performances, inédites,
permettent, d’une part, d’étendre
l’usage des TC à la mesure rapide de
température (choc thermique, mesure
de température de flammes, etc.), et
d’autres part, d’améliorer la qualité de
la mesure dans les cas d’utilisation
déjà existants (Synchronisation, rapidité,
précision, etc.).
Un prototype opérationnel de ce dispositif
est en cours de finalisation et de
validation dans les conditions d’essais
d’environnement et notamment d’essais
vide-thermique. Il sera, ensuite,
décliné en trois gammes de produits
visant à couvrir plusieurs tranches du
marché de la mesure thermique par TC.
En plus de cette perspective produit,
de nouveaux défis technologiques sont
actuellement relevés : Compensation
active du mode commun, Mesure de
température déportée et Réseaux de
capteurs intelligents (Projet RCTI).
* MIMECOR-VT : « Méthodes Innovantes
pour la MEsure et le COntRôle
des caissons d’essais Vide Thermique
» est un projet R&D collaboratif mené
par le consortium : DSi, Intespace,
LAAS-CNRS, TSR et EREMS. Lauréat
de l’appel à projet IRIS 2010 de la
DIRECCTE Midi- Pyrénées, il est cofinancé
par l’Union européenne avec
le Fonds européen de développement
régional (FEDER) + INSÉRER LA FI-
GURE 00
Références
[1] G. BONNIER et E. DEVIN,
«Couples thermoélectriques Caractéristiques
et mesure de température,»
Editions T.I., 2014.
[2] G. ASCH et collaborateurs, Acquisition
de données du capteur à l’ordinateur,
Dunod, 2003.
[3] B. D. O. Anderson et J. B. Moore,
Optimal Filtering, Prentice-Hall, 1979.
[4] A. Ziadi, «Particules Gaussiennes
Déterministes en Maximum de Vraisemblance
Non-linéaire: Application
au Filtrage Optimal des Signaux RA-
DAR et GPS,» 2007.
Caractérisation
Mieux appréhender les transferts thermiques
par des outils de mesure fiables
Afin de pouvoir mieux appréhender et comprendre les transferts thermiques qui nous entourent que
ce soit dans les domaines variés de l’industrie, dans ceux du bâtiment ou bien encore environnemental,
les besoins en matière de caractérisation thermophysiques des matériaux se font grandissant. Il
est utile de disposer d’outils de mesure fiable, robuste et peu couteux. Notre FP2C offre une réponse
intéressante à ces contraintes.
Conductivimètre fil chaud
La méthode du fil chaud a été développée
au début des années 30 par
B. Stalhane et S. Pyk pour la mesure
de la conductivité thermique de matériaux.
Elle permet aujourd’hui de caractériser
quasiment tout type de milieu :
gazeux, liquide, solide ou poreux. La
méthode a bien évidemment subi de
nombreuses améliorations [Vries 58,
Grazz 96] au cours des dernières décennies.
Elle est actuellement la plus
usitée dans le milieu industriel.
Notre dispositif est constitué d’une
sonde à chocs thermiques, à placer
entre deux échantillons du matériau
à caractériser (montage symétrique),
d’un boîtier d’acquisition électronique
et d’un logiciel de type interface graphique
pour piloter les essais et traiter
les résultats.
Principe
Le principe de la sonde à chocs est de
produire localement un échauffement
faible du matériau (quelques degrés au
dessus de la température ambiante)
et de mesurer la réponse dynamique
thermique (durée de quelques minutes).
Par un traitement mathématique
de ce signal, l’identification de la
conductivité thermique est réalisée.
Ce principe de sonde et de dispositif
a été développé par le CSTB (Centre
Scientifique et Technique du Bâtiment).
Il dérive également de la norme ASTM
D5930-97 et de la recommandation RI-
LEM AAC 11-3.
Notre appareil utilise une technologie
innovante de type circuit polyimide
kapton double face permettant de graver
sur une face une piste en constantan
dont la propriété recherchée est
une stabilité de sa résistance ohmique
avec la température, et sur l’autre face
une piste en cuivre. La jonction électrique
entre la piste constantan et la
piste cuivre induit la création d’un thermocouple
de type T. De manière générale,
toute forme de circuit est possible,
et le nombre de thermocouples peut
être variable au besoin.
Le conductivimètre fil chaud peut être
complété d’une sonde plan chaud
(estimation de l’effusivité thermique),
d’une sonde anneau chaud (estimation
de la diffusivité thermique), ou
d’une sonde tige chaude (conductivité
thermique des milieux granulaires) et
de leurs logiciels associés.
Elian Coment et Stéphane Palaprat
(NéoTIM)
Essais & Simulations • SEPTEMBRE 2014 • PAGE 54

Dossier
Technologies
Capteurs miniatures de température
sans fils pour suivi d’essais
Pendant leur vie, les satellites rencontrent des températures allant de -190°C à 150°C. La robustesse
et la régulation thermique dans ces conditions représentent un point crucial pour atteindre des missions
pouvant durer jusqu’à quinze ans. Afin de garantir un comportement thermique correct, des tests
fonctionnels sont effectués au sol dans des enceintes mises sous vide. Ces tests TVAC (Thermal VA-
Cuum) visent à contrôler la température d’un grand nombre de points, à l’intérieur comme à l’extérieur
du satellite.
Enceinte de test vide thermique
Les conditions de test varient d’un modèle
à un autre. Les plus longs peuvent
durer jusqu’à 3 mois avec 800 points de
mesure, générant une grande quantité
de données provenant d’un large déploiement
de capteurs. Les tests TVAC
rentrent parfaitement dans le périmètre
des applications pour lesquelles l’utilisation
des Wireless Sensors Network
(WSN) peut apporter flexibilité, fiabilité
et économie.
C’est dans ce cadre qu’Intesens est
chargée de l’étude, le développement
et l’industrialisation de capteurs
de température miniaturisés et autonomes
pouvant assurer, voire dépasser,
les performances du système de
mesure actuel. Bien que conçu pour le
monde de l’aérospatiale, ces capteurs
sont adaptés pour être utiliser dans
d’autres environnements où la taille, la
densité de points et la performance de
mesure est un challenge.
Contexte
Aujourd’hui, les tests TVAC sont réalisés
avec un long réseau de thermocouples
câblés, partant de la baie
d’acquisition située à l’extérieur de
l’enceinte thermique pour aller jusqu’au
point de mesure. Ces câbles peuvent
atteindre 30m de long et le faisceau
composé de 800 thermocouples. Cela
implique de lourdes contraintes, la principale
étant le temps de déploiement
impacté par la complexité du routage
de chaque thermocouple à travers le
satellite jusqu’au point de mesure.
D’autre part, en fin de test, la plupart
des thermocouples situés à l’intérieur
ne sont pas accessibles. La majorité
des thermocouples sont donc laissés à
l’intérieur, devenant une masse morte
pour le satellite.
L’objectif du Tcube est d’amener
une solution permettant d’égaler les
thermocouples en termes de performance
de mesure et d’améliorer les
contraintes citées. Pour cela, le système
doit répondre aux spécifications
suivantes :
• Gamme de température de fonctionnement
:
• [-40°C ; 85°C]
• Gamme de température de mesure
:
• [-40°C ; 85°C]
• Précision de mesure :
• +/-0.6°C à 20°C, +/-1.4°C aux extrémités
de la gamme de mesure.
• Fréquence d’acquisition :
• Au moins 1 mesure par minute
• Autonomie :
Résumé
Ce document présente le Tcube,
un capteur miniature de
température sans fil, destiné à
être déployé en grand nombre
pour le suivi d’essais thermique
en temps réel. Cette technologie,
développée par la société
Intesens, est initialement dédiée
au suivi de test vide thermique
pour les satellites.
Abstract
This document presents the
Tcube, which is a wireless temperature
sensors developed
as part of the iWise project
by Intesens company. Tcube
is meant to be deployed as a
network within a spacecraft during
on-ground thermal tests,
providing a real time stream of
several hundreds of temperature
measures to the user.
Mots clés
sans fil ; capteur ; protocole
synchrone ; miniaturisation ;
suivi d’essais ; vide thermique ;
satellite.
• 2 ans en stockage (à 20°C)
• 7 mois en veille (à 20°C)
Essais & Simulations • SEPTEMBRE 2014 • PAGE 55

Dossier
• 3 mois actif
• Communication :
• Fréquence radio : 2.4GHz
du réseau. Le master est en charge du
maintien de cette base de temps et les
TCubes sont verrouillés dessus grâce
à des resynchronisations périodiques.
• Puissance d’émission :

Dossier
capté, chaque TCube connait, de façon
très précise, le début de la phase
de mesure, et détermine l’instant précis
de son timeslot.
État de mesure
Après le T0, les TCubes transmettent
leur mesure dans leur timeslot. Il
n’écoute une réponse du master périodiquement,
afin d’économiser de
l’énergie. Le master mesure la dérive
temporelle de tous les éléments communiquant
avec lui. En effet, le risque
majeur est que des éléments décalent
leur timeslot et émettent dans le
timeslot des autres, pouvant provoquer
des collisions de messages et donc
une non-transmission de la donnée
de mesure. Pour éviter cela, le master
renvoie périodiquement le décalage
qu’il y a entre le moment de réception
de la mesure et le moment exact
du centre du timeslot. Les TCubes se
recalent alors automatiquement et le
réseau reste synchronisé sur la même
base de temps.
Dans le but d’avoir un temps de garde
suffisant entre les messages, les
timeslots ne devraient pas être inférieurs
à 100ms. Cela veut dire par
exemple, qu’une période de mesure de
1 minute par élément est possible pour
un réseau composé d’un maximum de
600 capteurs.
Note : Deux réseaux, configurés sur
deux fréquences radio différentes
peuvent facilement cohabiter et donc
doubler le nombre de points de mesure.
Mécanismes de robustesse
> Synchronisation sur la plage de température
Les TCubes subissent les mêmes cycles
thermiques que le satellite. La
température à des effets sur la source
de fréquence servant à garder la base
temps, pouvant aboutir à un décalage
de 12ms en une minute. Cette dérive
potentielle peut poser des problèmes
pour la synchronisation, surtout si plusieurs
parties du réseau ne sont pas
à la même température. Ce décalage
est prédictif ce qui nous permet en
mesurant la température à côté de la
source de fréquence, de le compenser
de façon logicielle. Ceci fut testé en
cyclant un Tcube entre -40°C et 85°C
et comme le montre la Figure 4, un décalage
maximum de +/-2ms a été observé,
ce qui est acceptable face à un
timeslot minimum de 100ms.
Figure 4 : Dérive de temps en température
sur une minute.
> Redondance
Dans une trame de mesure envoyée
au master, le TCube répète les dernières
mesures qu’il a effectuées. Si
une des trames est perdue, le système
peut la retrouver en la récupérant dans
la redondance de la trame suivante.
> Adaptabilité du master
Si le master se déconnecte ou devient
défaillant, le réseau doit pouvoir continuer
à fonctionner jusqu’à ce que le
problème soit réglé. Lorsque le master
est reconnecté ou réparé, le système
et la base de temps reprennent leur
fonctionnement normal. Ceci se fait
grâce aux données contenues dans
chaque trame de TCube. Ces dernières
contiennent les informations essentielles
du réseau étant : le nombre
de TCubes, la période de mesure et
son timeslot. Si un master reçoit cela,
il va se baser sur ces informations
pour recréer une base de temps, et
reprendre son fonctionnement normal.
Le temps pendant lequel le master a
été déconnecté peut avoir amené certains
TCubes à se désynchroniser.
Une période de stabilisation du réseau
peut avoir lieu, mais des tests ont montré
qu’elle n’excède jamais quelques
minutes.
Bilan liaison radio
Une topologie de réseau en étoile implique
que tous les TCubes sont à portée
radio du master. Les plus grosses
structures de satellite peuvent mesurer
jusqu’à 2.5m de côté pour une hauteur
totale de 5m. Le volume est divisé en
plusieurs cavités, accueillant un grand
nombre d’équipements. L’environnement
radio est, de fait, très aléatoire.
D’après des études sur la propagation
de signal radio en 2.4Ghz, le fait que
les TCubes soient dans une structure
métallique fermée serait à leur
avantage car l’énergie émise lors de
la transmission, resterait dans cette
Figure 5 : Intérieur de la structure
satellite
Figure 6: Structure satellite
Essais & Simulations • SEPTEMBRE 2014 • PAGE 57

Dossier
structure jusqu’à atteindre le master.
Dans le but de valider cela, nous avons
effectué des tests sur une maquette de
satellite E3000 d’Astrium Defence and
Space.
Ce modèle est l’un des plus grands,
mesurant 2.5m de côté pour une hauteur
de 3.2m. L’intérieur est divisé en
8 cavités avec un tube de fibre de carbone
central. La structure est composée
majoritairement de cloisons d’aluminium
alvéolées.
Le master est mis dans une cavité et
nous déplaçons un Tcube dans toutes
les cavités tout en mesurant le niveau
de réception radio. Le résultat est le
suivant :
Note : RSSI = Received Signal Strength
Indicator
C1 est la cavité du master et C7 est
la cavité la plus éloignée du master.
Les fluctuations du niveau de réception
illustre la propagation aléatoire
du signal et les réflexions sur les parois
(multipath). La sensibilité du système
de réception étant de -85dBm,
la marge de 22dBm que l’on observe
dans le pire cas nous conforte quant à
la qualité du bilan liaison radio.
Power source
Le Tcube est équipé d’une pile répondant
au meilleur compromis fait parmi
ces critères :
• Technologie de batterie.
• Capacité d’énergie.
• Courant maximum en pulse.
• Courant maximum en continu.
• Plage de température de fonctionnement
• Format de packaging
• Taille
En effet, l’autonomie qu’une pile peut
fournir à un système n’est pas seulement
l’extrapolation de sa capacité
associée à un profil de consommation.
Elle est directement dépendante de la
plupart de ces facteurs, notamment relatifs
aux ordres de grandeur des courants
à délivrer et à la température de
fonctionnement.
Une fois sélectionnée sur des critères
théoriques, la batterie a subi une série
de tests qui nous assure de sa qualification
pour l’application. En parallèle
de cela, un travail sur l’optimisation de
l’étage d’alimentation a été effectué,
ceci afin de réduire l’intensité des pics
de courant lors des émissions. Ces
pics sont particulièrement critiques lors
de températures négatives, créant une
chute de tension due à la passivation
de la batterie sur la ligne d’alimentation
du système. On peut voir sur la figure
7, que bien que cette chute soit significative,
elle ne descend pas en dessous
des 3V, ce qui est supérieure à la
tension d’arrêt du Tcube.
> Performance de mesure
L’objectif à atteindre est d’égaler ou
dépasser la précision qu’offrent les
Figure 7: Tension de pile
vs température
thermocouples. Ceci pour des phénomènes
statiques, mais aussi dynamiques.
Le Tcube est entièrement résiné
pour le rendre le plus petit possible
et pour garantir sa tenue dans le vide.
Une bonne conductivité thermique de
la résine mène à de meilleures performances
de mesures, notamment
en dynamique. Un test présenté en
figure 8 et 9 nous a permis de le vérifier.
Nous avons installé des TCubes
Figure 8: Enceinte de vide thermique
de test
Figure 9: Enceinte de vide thermique de
test avec écran thermique
Figure 10 : Profile de test
Figure 11 : Détail de la réponse en
dynamique
Figure 12 : Performance de mesure
Essais & Simulations • SEPTEMBRE 2014 • PAGE 58

Dossier
dans une enceinte sous vide équipée
de thermocouples de référence.
L’écran thermique nous a permis de
simuler un équipement positionné à
côté du Tcube et chauffant de façon
significative. L’objectif était de vérifier
l’impact de cette perturbation sur la
mesure du Tcube. Cet écran est fixé à
une distance de 3cm du haut du Tcube.
La figure 10 montre que même
avec un gradient de température de
38°C, la réponse du Tcube est cohérente
et précise. Ceci aussi dans les
phases dynamiques. Les propriétés
thermiques du Tcube et son intégration
mécanique le rendent immune à des
variations thermiques proches, garantissant
une mesure localisée.
La figure 12 montre les résultats de
mesure. En palier stable, le Tcube atteint
une précision de +/-1°C dans les
températures extrêmes et une mesure
quasi parfaite autours de 20°C. Des
pentes à variation forte (4°C/min) ont
montré une imprécision acceptable de
+/-2°C.
Nous avons profité de ce test pour faire
fonctionner le réseau de 4 TCubes
comme si ils étaient 600, en imposant
des timeslots de 100ms. La disponibilité
de 100% des données en fin de
test a apporté la confirmation que le
protocole est adapté pour l’environnement
et pour la densité d’éléments du
réseau.
Autres fonctionnalités
> Miniaturisation
Nous avons utilisé du PCB flex-rigide
pour réduire la taille du Tcube. Cela
nous a permis « d’enrouler » le PCB
Figure 13 : TCube
autour de l’élément le plus imposant,
étant la pile. Le fait de résiner l’ensemble
permet aussi de s’affranchir
de la surépaisseur d’un packaging. Le
produit résulte en un cube d’époxy mesurant
17.8x24x13.2mm pour un poids
de 10g.
> Alimentation pilotée par aimant
La résine étant tout autour de l’électronique,
il n’y a plus de moyen d’accès
à l’alimentation. Afin d’allumer et
éteindre électriquement le système,
un mécanisme sensible au champ magnétique
a été intégré. Ainsi, le contact
du Tcube avec un aimant le maintient
électriquement éteint et celui-ci est immédiatement
en fonctionnement lorsqu’on
retire l’aimant.
> Compatibilité avec l’environnement
La résine utilisée répond à des normes
garantissant le faible dégazage et donc
la compatibilité avec le vide. Des tests
Eletro Magnetic Compatibility (EMC)
ont été passés pour s’assurer de ne
pas être perturbateurs pour d’autres
équipements sur le satellite.
Version prochaine
Une nouvelle version du Tcube est prévue
pour la fin de l’année 2014. Celleci
accueillera 4 thermocouples déportés
et bénéficiera d’une plus grande
autonomie. Le protocole de communication
reste le même, mise à part qu’il
transporte maintenant 4 points de mesure
au lieu d’un seul. Un réseau de
TCubes pourra donc fournir non plus
600, mais jusqu’à 2400 points de mesure
par canal radio. Cette version est
en cours de conception et développement,
les premiers prototypes seront
disponibles en octobre 2014.
Conclusion
Figure 14 : Le prochain TCube
Les satellites, comme d’autres équipements
industriels, sont déployés dans
des environnements sévères, impliquant
de forts cycles thermiques. La
capacité à mesurer ces données pendant
les tests de qualification, avant la
mise en service, est la clé pour garantir
la qualité du produit. Intesens a développé
des capteurs sans fil totalement
autonomes, capable de mesurer la
température en tout point d’un satellite
et de la transmettre sur un canal fiable,
fournissant une information en temps
réel à l’utilisateur. Le Tcube dispose
d’une large plage de mesure et peut
être déployé de façon massive dans
des réseaux à forte densité. Sa taille
et son principe de fonctionnement le
rendent facile à utiliser sur n’importe
quel terrain.
Sébastien Risler, responsable du pôle
systèmes embarqués chez Intesens
(Sebastien.risler@intesens.com) et
Dr. Xavier Lafontan, fondateur et président,
Intesens (Xavier.lafontan@intesens.com)
>> www.intesens.com
Référence bibliographique :
Picture of the thermal vacuum chamber
of Intespace Toulouse. From Intespace
Web site: http://www.intespace.
fr/l-entreprise/nos-implantations/visite-virtuelle.html
Remerciements
INTESENS remercie les équipes d’Airbus
Defence and Space pour leur support
pendant les essais sur maquette
et du CNES pour les essais de vide
thermique.
Ce projet a été initié dans le cadre d’un
projet régional IRIS2010 co-financé
par la DIRECCTE Midi Pyrénées. Depuis,
les développements sont poursuivis
avec le programme NEOSAT
réalisé avec AIRBUS DS, THALES AS
et le CNES.
Essais & Simulations • SEPTEMBRE 2014 • PAGE 59

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DOSSIER
Dégradabilité des
matériaux
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DOSSIER
Compatibilité
électromagnétique
La CEM aujourd’hui ...
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DOSSIER
Les essais aggravés :
où en sommes-nous ?
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ESSAIS ET MODÉLISATION
Les logiciels de simulation
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N° 107 JUILLET, AOÛT, SEPTEMBRE 2011 TRIMESTRIEL 20 €
ESSAIS ET MODÉLISATION
Les nouveaux usages
des capteurs dans les essais.
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MÉTHODES DE MESURES
Numéro spécial MesurexpoVision
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N° 108 OCTOBRE, NOVEMBRE, DÉCEMBRE 2011 TRIMESTRIEL 20 €
PRODUITS & TECHNOLOGIES
MÉTHODES DE MESURES
Mesurer la qualité, l’humidité et la
température de l’air.
Page 30
Les nouveaux outils
de mesure
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ÉTALONNAGE
Système d’instrumentation
analytique
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N° 109 JANVIER, FEVRIER, MARS 2012 TRIMESTRIEL 20 €
MÉTHODES DE MESURES
Quelles mesures dans
l’analyse industrielle ?
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Vie de l’ASTE
Compte-rendu
Journée ASTE- LAAS/CNRS « Capteurs
innovants pour les essais d’environnement »
> Assemblée générale de l’ASTE
Lors de la dernière AG annuelle de
l’ASTE qui s’est tenue le 12 juin 2014
à Vélizy-Villacoublay, le conseil d’administration
a été renouvelé dans
son intégralité. Lors de cette dernière
Assemblée, deux nouveaux administrateurs
ont été élus : Jean-Philippe
Godin de Polymesure et Stephan Lassausse
d’Emitech.
Le bureau sortant a présenté, lors de
cette AGO, le rapport moral et le rapport
financier annuel de l’association :
Les adhésions ont augmenté de 50 %
en deux ans et les formations ont retrouvé
un rythme plus accéléré. Enfin,
trois nouveaux stages ont pris place
dans notre catalogue.
Cette AG était suivie d’un conseil d’administration
au cours duquel le Règlement
intérieur a été présenté et accepté.
> Prochain conseil d’administration
: 11 septembre 2014
> GAM PME
Dans le cadre de ce projet (outil d'aide
à la décision en matière de câblage
des appareils de mesure en environnement
industriel) qui a reçu l’appui du
ministère de l’Industrie / DGCIS, plusieurs
réunions de présentation sont
en bonne voie :
• Cap’Tronic à Bordeaux le 14 octobre
2014
• LNE (Laboratoire national de métrologie
et d’essais) à Trappes : reculée à
fin octobre 2014
• Cap’Tronic à Limoges (avec l’appui
de Pascal Abriat de l’IUT) : date à préciser
Cet outil, sous forme d'un guide interactif,
est remis gratuitement à la
disposition des PME pour les aider à
effectuer des mesures de qualité sans
investissement complémentaire en
matériel. L’ASTE en est actuellement à
la phase de finalisation des résultats et
dissémination.
Le programme de la réunion reste le
même avec une visite de la Société ou
des Laboratoires qui nous accueillent :
• Accueil des participants
• Présentation de l’ASTE par Joseph
Merlet
• Présentation du projet GAM PME par
Jean-Paul Prulhière
• Présentation du Guide de bonnes
pratiques pour une bonne CEP des
systèmes de mesure
• Présentation du logiciel GAM PME
par Jean-Paul Prulhière
• Questions-Réponses
> Astelab 2014 – Partenariat ASTE-
Insa-CVL de Blois
Suite à l’accord négocié entre ASTE-
INSA-CVL et officiellement signé le 10
septembre dernier pour l’organisation
d’une manifestation commune : Colloque
« Analyse vibratoire expérimentale
» et Colloque Astelab, ainsi qu’un
salon pour les professionnels rassemblant
les principaux acteurs dans le domaine
des « Vibrations, des Chocs, de
l’Analyse modale et des Simulations
associées » qui aura lieu du 18 au 20
novembre 2014, les invitations ont été
lancées.
Déjà quelques réservations de stands
ont été faites. Renseignements sur
notre site Internet www.aste.asso.fr.
Un appel à communication a été lancé
pour Astelab: le lecteur est vivement
encouragé à nous fournir des propositions
: plusieurs sessions seront ouvertes.
• Salon Enova - Participation de l’ASTE
– Porte de Versailles Paris du 16 au 18
septembre 2014
L’ASTE a décidé d’être présente sur
ce salon et profitera de cette présence
pour proposer une conférence sur
GAM PME.
> Journées techniques
Deux journées techniques sont d’ores
et déjà en prévision :
• Journée « Nucléaire » chez Emitech
le 21 octobre 2014
• Journée intitulée « L’amélioration de
la productivité des essais mécaniques
par l’apport des outils informatiques »
chez Intespace : 23 octobre 2014
Pour vous inscrire ou obtenir des informations
supplémentaires, contactez
Véronique Lanéry au 01 61 38 96 32
ou info@aste.asso.fr
Essais & Simulations • SEPTEMBRE 2014 • PAGE 61

Agenda
Evénements, colloques, séminaires à venir...
Septembre
> Enova Paris 2014
Après son édition en province, en février
dernier à Lyon, Enova Paris revient
du 16 au 18 septembre à Paris
expo Porte de Versailles. Au total, Enova
Paris rassemblera pas moins de
500 exposants et 6 000 visiteurs, auxquels
s’ajoutent une cinquantaine de
partenaires institutionnels, plus d’une
centaine de conférences scientifiques
et techniques, un congrès sur les fibres
optiques, la tenue conjointe de la quatrième
édition du Forum Radiocoms
et plus de quatre-vingts nouveautés à
découvrir tout au long des trois jours
d’événement.
À Paris Porte de Versailles
Du 16 au 18 septembre 2014
www.enova-event.com
> Sepem Toulouse
Deux ans après le succès de sa première
édition toulousaine, le salon
Sepem Industries revient du 23 au 25
septembre dans le sud-ouest avec une
surface d’exposition agrandie (laquelle
passe de 7 000 mètres carrés en 2012
à 10 000 cette année) et 452 exposants.
Le Sepem Industries entend assurer
un objectif : répondre à toutes les
attentes techniques de ses visiteurs et
ce en un temps optimisé.
À Toulouse (Parc des expositions)
Du 23 au 25 septembre 2014
www.sepem-industries.com
Novembre
> Midest
Le n°1 mondial des salons de sous-traitance
industrielle rassemblera les fabricants,
équipementiers et assembleurs
ainsi que les fournisseurs de solutions
en transformation des métaux, plasturgie,
électronique, microtechniques
et services à l’industrie. L’événement
voit l’arrivée d’un nouveau président
en la personne de Patrick Munini, et
d’un nouveau directeur, Jean-François
Sol-Dourdin. Il met également à l’honneur,
pour la première fois, un pays
d’Afrique du Nord, la Tunisie, et réalisera
un focus sur le secteur de l’aéronautique.
À Paris Nord Villepinte
Du 4 au 7 novembre 2014
www.midest.com
> Maintenance Expo
Maintenance Expo se tient dans le
cadre du Midest dont l'offre complémentaire
permet de mobiliser un grand
nombre de donneurs d'ordres en leur
proposant un panel complet de produits,
services et savoir-faire dans le
domaine de la maintenance. Maintenance
Expo est un rendez-vous annuel
permettant aux professionnels en
charge de patrimoines industriels de
trouver les solutions les mieux adaptées
pour pérenniser leurs outils de
production, dans un environnement
économique, technologique et concurrentiel
en constante mutation.
À Paris Nord Villepinte
Du 4 au 7 novembre 2014
www.maintenance-expo.com
> Astelab - AVE
Suite à l’accord négocié entre ASTE-
INSA-CVL et officiellement signé le 10
septembre dernier pour l’organisation
d’une manifestation commune, les invitations
ont été lancées. Cet événement
rassemble deux colloques – « Analyse
vibratoire expérimentale » (AVE) et
Colloque Astelab – ainsi qu’un salon
pour les professionnels rassemblant
les principaux acteurs dans le domaine
des « Vibrations, des Chocs, de l’Analyse
modale et des Simulations associées
» ; il se déroulera du 18 au 20
novembre 2014.
À Blois (dans les locaux de l’INSA CVL)
Du 18 au 20 novembre 2014
www.aste.asso.fr
Décembre
> Pollutec Lyon
Salon généraliste leader de l’environnement
et de l’énergie, Pollutec
rassemblera début décembre sur 100
000 m² d’exposition quelque 65 000
visiteurs professionnels venus du
monde entier pour découvrir des solutions
innovantes permettant de réduire
l’impact des activités humaines
sur l’environnement qu’il s’agisse de
l’industrie, des collectivités ou du tertiaire.
Il accueillera pas moins de 2
300 exposants et abritera près de 400
conférences.
À Lyon
Du 2 au 4 décembre
www.pollutec.com
Essais & Simulations • SEPTEMBRE 2014 • PAGE 62

Formations
ASTE
Programme des formations 2014
Association régie par la loi de 1901
N° de formation 11 78 8221 478
Thèmes Cycles Code Lieu
Mécanique vibratoire
Mesure et analyses des phénomènes vibratoires (Niveau 1)
Application au domaine industriel
Chocs mécaniques : mesures, spécifications, essais et
analyses de risques
Traitement du signal avancé des signaux vibratoires
MV1
MV3
MV4
TS2
Durée en
jour
Prix HT
Dates
IUT du Limousin 3,5 1 620 € 2-5 sept
SOPEMEA-78 3 1 500 € 14-16 oct
ASTE (78) 3 1 500 € 4-6 nov
ASTE 3 1 500 € 16-18 sept
Pilotage des générateurs
de vibrations
Principes utilisés et applications PV SOPEMEA 4 1 800 € 9-12 déc
Analyse modale
Association pour le développement
des Sciences et Techniques de l’Environnement
PROGRAMME DES FORMATIONS -­‐ 2 ème SEMESTRE 2014
Analyse modale expérimentale et Initiation
aux calculs de structure et essais
AM INTESPACE 4 1 800 € 27-30 oct
Acoustique
Principes de base, mesures et application
aux essais industriels
AC
INTESPACE 4 1 800 € 25-28 nov
Climatique
Electromagnétisme
Principes de base et mesure des phénomènes thermiques
Application au domaine industriel
Application à la prise en compte de la CEM
dans le domaine industriel
CL1
IUT du Limousin 3 1 500 € 18-20 nov
CL2 INTESPACE 4 1 800 € Nous consulter
EL2 INTESPACE 3 1 500 € 8-10 oct
Prise en compte de l'environnement
dans un programme industriel
P1
2 1 100 € 11-12 sept
Personnalisation du produit
à son environnement
Prise en compte de l’environnement mécanique
Utilisation des outils de synthèse mécanique
pour la conception et le pré dimensionnement
des équipements
P2
3 1 500 € 21-23 oct
ASTE (78)
P3 3 1 500 € 12-14 nov
Prise en compte de l’environnement climatique P4 3 1 500 € 23-25 sept
Mesure
Extensométrie : collage de jauge, analyse
des résultats et de leur qualité
M1 ASTE (78) 3 1 700€ 18-20 nov
Concevoir, réaliser, exploiter une campagne
de mesures M2 ASTE (78) 2 1 100 € 4-5 déc
Fiabilité, déverminage, essais (accélérés, aggravés) E2 ASTE (78) 2 1 100 € 10-11 sept
Essais
Simulation
Accroissement de la fiabilité
par les méthodes HALT & HASS
E3
EMITECH (78) 1 850€ 10 sept
Caractérisation métrologique des systèmes
de mesure et essais - NOUVEAU E4 ASTE (78) 2 1 100 €
Accréditation des laboratoires d’essais
E5
16-17 oct
ISTIA ANGERS (49) 2 1 100 € 9-10 sept
La simulation numérique et les essais : complémentarités -
comparaisons S1 ASTE (78) 2 1 100 €
13-14 oct
Analyses Physico-
Chimiques et Matériaux
Techniques de Caractérisation de composés Organiques
NOUVEAU
AP2
IUT du Limousin
2
1 100 €
30 sept-1 oct
Contrôles non Destructifs NOUVEAU
AP3
IUT du Limousin
2
1 100 €
4-5 nov
Essais & Simulations • SEPTEMBRE 2014 • PAGE 63

Au sommaire
du prochain numéro
Dossier
Les moyens d’essais de la DGA :
immersion au cœur d’un lieu classé secret-défense
Mesures et méthodes de mesure
Contrôle en production :
Automates et automatismes pour assurer le contrôle
sur les chaînes de production
Mesures mécanique :
Les outils de mesure pour la mécanique des fluides
Essais et modélisation
Essais en production :
Les outils de CAO pour optimiser la production en temps réel
Industrie 4.0 :
La place de la simulation dans l’usine du futur
Sans oublier
Des avis d'experts ainsi que toutes les informations concernant la vie de
l'ASTE et du Gamac, les événements, les formations et les actualités du marché
de la mesure, des essais, de la modélisation et de la simulation.
Répertoire des annonceurs
ASTE ...................................39
FELIX INFORMATIQUE .....21
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 responssable 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 :
Sylvain Bereski (Texys), A. Bettacchioli (Thales Alenia Space),
Elian Coment (NeoTIM), Pierre Dehombreux (Umons), Étienne
Deméocq (Texys), A. Dufresne (CNRS, LPG2), David Garnier
(TEXYS), Xavier Lafontan (Intesens), Y. Lefaux (PHELMA),
Christophe Letot (UMONS), Philippe Leuwers (Texys), J.-M.
Missiaen (CNRS, Simap), Lambert Pierrat (LJ-Consulting & LJK-
LAB), Sébastien Risler (Intesens), Roger Serra (CVL -Laboratoire
de Mécanique et Rhéologie), Anis Ziadi (DSI).
ÉDITION
Maquette et couverture :
RVJ-WEB (www.rvj-web.com)
PUBLICITÉ
MRJ - Tél. 01 73 79 35 67
Patrick Barlier - p.barlier@mrj-corp.fr
Sonia Cheniti - s.cheniti@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 ...............2e de couv.
DB VIB ..................................2
DJB INSTRUMENTS .........23
ELTEC .................................13
ESI GROUP ..........4e de couv.
EVEN PRO .........................17
GL EVENTS .......................41
IMPLEX ..................................7
M+P INTERNATIONAL ......15
OMEGA ENGINEERING .....5
SIEPEL .................3e de couv.
Trimestriel - N° 118
Septembre 2014
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 : Léonce Deprez
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Depuis 1986
CONÇU & FABRIQUÉ
F R A N C E
EN
Photo CNES
Depuis 1986
CONÇU & FABRIQUÉ
EN
F R A N C E
Cages de Faraday
Absorbants hyperfréquences
Chambres anéchoïques
Chambres réverbérantes
à brassage de modes
Systèmes clé en main et logiciel
Étude & fabrication
sur un site unique en France
60% du chiffre à l’international
Filiale à Bangalore, Inde
Réseau mondial de distributeurs
Photo CEA - GRAMAT
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