Essais & Simulations 145
Spatial : Des moyens d'essais toujours plus convoités
Spatial : Des moyens d'essais toujours plus convoités
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
DOSSIER 25<br />
DOSSIER 42<br />
Conquête<br />
de l’espace<br />
Des moyens<br />
d’essais toujours<br />
plus convoités<br />
<strong>Essais</strong> et modélisation 7<br />
La communauté des essais se retrouvera enfin sur<br />
Astelab !<br />
Mesures 14<br />
Measurement World, l’événement « Métrologie »<br />
de la rentrée<br />
N° <strong>145</strong> • Juin-Juillet-Août 2021 • 20 €<br />
ESSAIS & SIMULATIONS • N°<strong>145</strong> • juin-juillet-août 2021 IA
B I ESSAIS & SIMULATIONS • N°<strong>145</strong> • juin-juillet-août 2021
ÉDITORIAL<br />
Le monde se remettrait-il enfin à tourner ?<br />
Olivier Guillon<br />
Rédacteur en chef<br />
Enfin ! les réouvertures des lieux accueillant du public<br />
nous permettent de respirer à nouveau. Le moral des<br />
ménages revient, celui des entreprises également, et<br />
tout particulièrement dans l’industrie, véritablement<br />
l’un des fers de lance de la reprise économique depuis le<br />
printemps. Quant aux essais, si le premier confinement<br />
intervenu il y a un peu plus d’un an a subitement mis un<br />
coup d’arrêt aux campagnes de tests, ils sont repartis<br />
de plus belle… D’ailleurs, dans de nombreux secteurs<br />
comme l’automobile, ceux-ci n’ont jamais vraiment<br />
cessé, comme nous le confiait dans le précédent<br />
numéro d’<strong>Essais</strong> & <strong>Simulations</strong> Dr. Matteo Luca<br />
Facchinetti, spécialistes des essais de liaison au sol<br />
chez Stellantis.<br />
« Si la crise a ralenti<br />
la production de biens<br />
manufacturés jugés « non<br />
essentiels », elle a aussi<br />
réveillé – ou accéléré – des<br />
tendances de consommation<br />
nouvelles, nécessitant<br />
de nouvelles et massives<br />
campagnes d’essais »<br />
Et pour cause ! si la crise a ralenti la production de biens manufacturés jugés « non essentiels »,<br />
celle-ci a réveillé – ou accéléré – des tendances de consommation nouvelles nécessitant de<br />
nouvelles et massives campagnes d’essais. C’est le cas par exemple de l’électrification des<br />
voitures, l’essor programmé de l’hydrogène ou encore la nécessité de recourir à des systèmes<br />
toujours plus connectés, miniaturisés et disponibles à tout moment. Ces derniers traduisent<br />
des besoins massifs – tant de la part des particuliers que des professionnels – nécessitant<br />
l’envoi de plus en plus de satellites. En somme, la crise n’aura en aucun cas freiné les velléités<br />
de conquérir l’espace, pas plus que les ambitions de certains nouveaux acteurs aussi disruptifs<br />
qu’audacieux… poussant l’Europe du spatial à réagir ●<br />
Envie de réagir ?<br />
@EssaiSimulation<br />
ÉDITEUR<br />
MRJ Informatique<br />
Le Trèfle<br />
22, boulevard Gambetta<br />
92130 Issy-les-Moulineaux<br />
Tél. : 01 84 19 38 10<br />
Fax : 01 34 29 61 02<br />
Direction :<br />
Michaël Lévy<br />
Directeur de publication :<br />
Jérémie Roboh<br />
Directeur des rédactions :<br />
Olivier Guillon<br />
o.guillon@mrj-corp.fr<br />
COMMERCIALISATION<br />
Publicité :<br />
Patrick Barlier<br />
p.barlier@mrj-corp.fr<br />
Diffusion et Abonnements :<br />
https://digital.essais-simulations.com/<br />
https://essais-simulations.com/<br />
la-revue-2/<br />
Emilie Bellenger<br />
abonnement@essais-simulations.com<br />
Prix au numéro : 20 €<br />
Abonnement 1 an France et à<br />
l’étranger, 4 numéros en version<br />
numérique : 60 € TTC<br />
Abonnement 1 an version<br />
numérique + papier : 85 € TTC<br />
Règlement par chèque bancaire à<br />
l’ordre de MRJ<br />
RÉALISATION<br />
Conception graphique :<br />
Eden Studio<br />
Maquette<br />
Gaëlle Vivien<br />
Impression :<br />
Quarante Six<br />
Parc d’activités Leapark<br />
130, rue Marcel Hartmann,<br />
94200 Ivry-sur-Seine<br />
N°ISSN : 1632 - 4153<br />
N° CPPAP : 1021 T 94043<br />
Dépôt légal : à parution<br />
Périodicité : Trimestrielle<br />
Numéro : <strong>145</strong><br />
Date : juin-juillet-août 2021<br />
RÉDACTION<br />
Ont collaboré à ce numéro :<br />
Mezyan Djebbara (dB Vib<br />
Instrumentation), Paul-Éric Dupuis<br />
(Airbus Defence and Space),<br />
Daniel Leroy (ASTE), Jérôme Lopez<br />
(CFM), Clara Minguet (EikoSim),<br />
Matthieu Niess (ESI Group)<br />
Comité de rédaction :<br />
MRJ Presse :<br />
Olivier Guillon<br />
ASTE : Alain Bettacchioli<br />
(Thales Alenia Space),<br />
Daniel Leroy (AllianTech),<br />
Yohann Mesmin<br />
(Siemens Industry Software),<br />
Patrycja Perrin (ASTE)<br />
PHOTO DE COUVERTURE :<br />
iStock - © 3DSculptor<br />
Toute reproduction, totale ou<br />
partielle, est soumise à l’accord<br />
préalable de la société MRJ.<br />
Partenaires du magazine <strong>Essais</strong> &<br />
<strong>Simulations</strong> :<br />
/Facebook.com/<br />
EssaiSimulation<br />
/@EssaiSimulation<br />
ESSAIS & SIMULATIONS • N°<strong>145</strong> • juin-juillet-août 2021 I1
ESSAIS EN<br />
ENVIRONNEMENT<br />
Equipements<br />
Ingénierie<br />
Services<br />
Réalisation de vos essais<br />
vibratoires, climatiques,<br />
combinés<br />
Conception et réalisation<br />
des outillages<br />
Maintenance des pots<br />
Conception et réalisation de : vibrants<br />
Salle anéchoïque<br />
Chambre calme<br />
Cabine acoustique<br />
Banc d'essais vibro-acoustique<br />
Souffleries<br />
Pot vibrant de 20N à<br />
400 kN<br />
Contrôleurs de pots<br />
vibrant<br />
accéléromètres<br />
ampli de charge<br />
Systèmes d'acquisition<br />
Formation
SOMMAIRE<br />
SPATIAL : DES MOYENS D’ESSAIS<br />
TOUJOURS PLUS CONVOITÉS<br />
25<br />
25 2021 : l’odyssée de l’espace… le rendez -vous immanquable des essais !<br />
DOSSIER<br />
DOSSIER 25<br />
DOSSIER 42<br />
Conquête<br />
de l’espace<br />
Des moyens<br />
d’essais toujours<br />
plus convoités<br />
<strong>Essais</strong> et modélisation 7<br />
La communauté des essais se retrouvera enfin sur<br />
Astelab !<br />
Mesures 14<br />
Measurement World, l’événement « Métrologie »<br />
de la rentrée<br />
26 Avant son lancement en 2022, retour la vaste campagne d’essais d’Ariane 6<br />
30 <strong>Essais</strong> vide-Thermiques – le cas de la qualification d’un satellite<br />
34 Le Cnes et L’Onera renforcent leur coopération dans les systèmes orbitaux<br />
de nouvelle génération<br />
35 Safran fournira l’instrumentation et la télémesure de Callisto pour le Cnes<br />
36 Comment MAP Space Coatings s’est fait une place dans le spatial<br />
38 Le domaine spatial, un secteur en pleine ébullition !<br />
40 Deux nouveaux contrats pour Thales Alenia Space<br />
N° <strong>145</strong> • Juin-Juillet-Août 2021 • 20 €<br />
ESSAIS & SIMULATIONS • N°<strong>145</strong> • juin-juillet-août 2021 IA<br />
<strong>Essais</strong><br />
et modélisation<br />
06 Sopemea, filiale du groupe<br />
Apave, mise sur le jumeau<br />
numérique pour faire<br />
entrer l’essai dans une<br />
nouvelle ère<br />
07 La communauté des essais<br />
se retrouvera enfin en juillet<br />
prochain sur Astelab !<br />
08 Comment évoluer de la<br />
conception à la fabrication<br />
d’assemblages multimatériaux<br />
en toute confiance<br />
11 Simulation d’ondes<br />
sismiques : l’association d’un<br />
contrôleur à un ensemble de<br />
pots vibrants 3-axes<br />
Mesures<br />
14 Measurement World :<br />
« À année exceptionnelle,<br />
situation exceptionnelle »<br />
16 Le Congrès international de<br />
métrologie de retour sur le<br />
salon Measurement World<br />
17 Trust MEtrology, un label de<br />
bonnes pratiques en métrologie<br />
proposé par le CFM<br />
18 Exera, l’association qui va au<br />
bout de la connaissance d’un<br />
équipement<br />
20 L’analyse modale expérimentale<br />
de DEWESoft<br />
21 Incertitudes et biais de mesure en<br />
corrélation d’images : quels sont<br />
les facteurs importants à prendre<br />
en compte ?<br />
23 Mesure de couple et de vitesse<br />
« 4.0 »<br />
Outils<br />
41 Astelab 2021 :<br />
Journées des <strong>Essais</strong> e<br />
de la Simulation<br />
42 Formations<br />
43 Agenda<br />
44 Au sommaire du prochain numéro<br />
44 Index des annonceurs et des<br />
entreprises citées<br />
44 Le chiffre à retenir<br />
ESSAIS & SIMULATIONS • N°<strong>145</strong> • juin-juillet-août 2021 I3
POUR LES SYSTÈMES D’ACQUISITION DE DONNÉES DEWESOFT<br />
Concentrez-vous sur votre travail - nous garantissons<br />
que vos outils fonctionneront.<br />
La garantie de 7 ans de Dewesoft s’applique à nos systèmes d’acquisition de données. Vous<br />
l’achetez, le possédez, l’utilisez, et notre garantie vous couvre. La garantie de 7 ans est offerte<br />
sans frais supplémentaires.<br />
Profitez de ce complément unique aux produits et services de qualité de Dewesoft.<br />
Dewesoft France | 1 bis rue Jean le Galleu | 94200 Ivry-sur-Seine, France | dewesoft.com/fr | france@dewesoft.com<br />
4 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°<strong>145</strong> • juin-juillet-août 2021
NOS DOSSIERS EN UN CLIN D’ŒIL<br />
Ariane VI © ESA Ducros David - 2016<br />
O. Guillon © Akira<br />
DOSSIER<br />
ESSAIS ET MODÉLISATION<br />
MESURES<br />
Des essais dans le spatial<br />
toujours plus convoités<br />
P.25 à 40<br />
La course à l’espace en entraîne une autre : celle de la<br />
technologie. Avec une compétition mondiale de plus en plus<br />
forte – en particulier provenant des États-Unis et de la Chine –<br />
et l’arrivée de nouveaux acteurs, tant du côté de pays tels que<br />
la Russie ou l’Inde, que de celui d’entreprises aux méthodes<br />
disruptives – parmi lesquelles SpaceX – ainsi que des startup<br />
toujours plus innovantes, l’Europe entend bien de pas se<br />
laisser distancer. Malgré le Brexit, les puissances européennes<br />
du spatial comme la France, l’Allemagne ou l’Italie doivent<br />
redoubler d’efforts et de coopération en matière d’essais.<br />
Présentiel : le grand retour<br />
d’Astelab<br />
P.6 à 13<br />
Il s’en est fallu de peu. La fin du printemps a eu raison du<br />
confinement et l’été s’ouvre sous de meilleurs hospices. Mais<br />
avant de partir en vacances, un événement estival est à ne pas<br />
manquer, celui d’Astelab. Conjointement organisé par l’ASTE et<br />
Nafems, l’association européenne des acteurs de la simulation<br />
numérique, Astelab réunira sur trois jours, du 30 juin au 2 juillet<br />
prochain, au Barp (sur le site girondin du CEA), de nombreux<br />
intervenants à travers des conférences portant sur les essais<br />
mécaniques et la simulation. L’occasion d’échanger, de partager<br />
les bonnes pratiques et tout simplement de se retrouver.<br />
Measurement World,<br />
l’événement « Métrologie »<br />
de la rentrée<br />
P.14 à 24<br />
Depuis 2019, l’événement qui remplace les anciens salons Enova<br />
a lieu tous les deux ans. Une périodicité biennale de bon augure<br />
au regard de l’année catastrophique en matière d’événement qui<br />
vient de s’écouler. Le salon Measurement World aura donc lieu<br />
cette année à la rentrée, du 6 au 9 septembre, non plus à Paris<br />
mais à Lyon, conjointement à un autre événement d’ampleur :<br />
Global Industrie. Par ailleurs, comme à chacune de ses éditions,<br />
le salon abritera le Congrès international de métrologie (CIM),<br />
rendez-vous immanquable pour les acteurs du domaine.<br />
ESSAIS & SIMULATIONS • N°<strong>145</strong> • juin-juillet-août 2021 I5
ESSAIS ET MODÉLISATION<br />
STRATÉGIE<br />
Sopemea, filiale du groupe Apave,<br />
mise sur le jumeau numérique<br />
pour faire entrer l’essai dans<br />
une nouvelle ère<br />
À travers les acquisitions d‘AxesSim et de SixFoisSept, le groupe Apave et sa filiale Sopemea confirment leur<br />
volonté d’accélérer dans les services numériques et le digital. Avec AxesSim, acteur des jumeaux numériques<br />
avec lequel le spécialiste des essais travaille déjà depuis plusieurs années, le groupe entend bien entrer dans<br />
l’ère du « test 2.0 ».<br />
© AxesSim<br />
Le 26 avril dernier, le groupe Apave, à<br />
travers sa filiale Sopemea, a annoncé<br />
deux acquisitions stratégiques dans<br />
les domaines des services numériques :<br />
AxesSim, spécialisé dans les jumeaux<br />
numériques, et SixFoisSept, acteur de la<br />
smart-data et de l’intelligence artificielle.<br />
Ces deux opérations s’inscrivent ainsi dans<br />
l’ambition du groupe Apave de renforcer<br />
sa position comme acteur de référence<br />
de la maîtrise des risques en intégrant les<br />
dernières avancées du monde numérique.<br />
L’alliance des expertises historiques des<br />
12 400 collaborateurs d’Apave combinées<br />
à celles d’AxesSim et SixFoisSept va<br />
permettre à Apave de proposer des offres<br />
de maîtrise des risques plus complètes et<br />
plus performantes. Ces offres de pointe<br />
s’adresseront particulièrement aux clients<br />
des secteurs de l’industrie aéronautique et<br />
spatiale, des transports et de la défense. « Le<br />
monde évolue rapidement et le numérique<br />
transforme la façon dont nos clients<br />
exercent leur métier, et dont Apave peut les<br />
accompagner », résume Philippe Maillard,<br />
directeur général du groupe Apave.<br />
PLONGÉE AU CŒUR DU « TEST 4.0 »<br />
Avec l’acquisition d’AxesSim, pour Hervé<br />
Giraud, directeur général adjoint du groupe<br />
Sopemea, il ne s’agit rien de moins que de<br />
faire passer l’essai de qualification dans<br />
une réalité digitale en bénéficiant ainsi de<br />
toute la puissance du numérique. « Nous<br />
sommes aujourd’hui persuadés que les<br />
jumeaux numériques seront la base de<br />
l’essai de qualification de premier niveau.<br />
On entre de fait dans le test de demain et du<br />
4.0 ». En d’autres termes, il s’agit d’accélérer<br />
l’utilisation des tests augmentés par la<br />
simulation numérique. « Nous devons de<br />
plus en plus tenir compte de l’environnement<br />
réel dans lequel va évoluer l’équipement<br />
comme par exemple lors des essais au sol où<br />
on instrumente un avion et que l’on injecte<br />
un courant foudre, chose impossible à faire<br />
pendant des essais en vol, poursuit Hervé<br />
Giraud. Autre exemple, l’évaluation de l’effet<br />
du rayonnement électromagnétique des<br />
téléphones mobiles sur le corps humain dans<br />
6 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°<strong>145</strong> • juin-juillet-août 2021
ESSAIS ET MODÉLISATION<br />
un environnement clos tel qu’un véhicule ; ces<br />
évaluations ne peuvent être réalisées qu’en<br />
combinant essais et simulation numérique. »<br />
A Toulouse, Sopemea déjà travaille avec<br />
AxesSim pour le compte de Thales sur<br />
les essais de foudre. La filiale du groupe<br />
Apave a souhaité aller plus loin avec<br />
l’acquisition d’AxesSim afin d’offrir une<br />
offre complète à ses nombreux clients à<br />
la fois dans l’aéronautique, la défense,<br />
l’high-tech et l’électronique. En ligne de<br />
mire, l’expérience de son pdg Christophe<br />
Girard et de son équipe, mais également<br />
un ensemble d’outils de simulation<br />
électromagnétique venant s’agréger avec<br />
d’autres logiciels du commerce (CAO…)<br />
dans une plate-forme unifiée de mise en<br />
œuvre, afin de tester le comportement d’un<br />
système ou d’un produit par rapport au<br />
champ électromagnétique. « L’objectif est de<br />
pouvoir aussi capitaliser nos connaissances<br />
sur les comportements des équipements<br />
avec l’utilisation des modules spécifiques<br />
portant sur la mécanique, le vibratoire ou<br />
le climatique pour nos essais, ajoute Hervé<br />
Giraud. Nos importants moyens d’essais<br />
nous offrent la possibilité de tester et de<br />
valoriser la robustesse du modèle de la<br />
simulation numérique. AxesSim nous aide à<br />
développer des modèles que Sopemea valide<br />
ensuite avec des essais pour avancer sur un<br />
des concepts de jumeaux numériques ».<br />
Pour ce faire, Sopemea a recours à deux<br />
démarches : une méthode « bottom-up »<br />
(on collecte des informations à partir de<br />
mesure sur l’équipement que l’on exploite<br />
avec des techniques smart-data et de<br />
l’intelligence artificielle) et «top-down» ;<br />
« la simulation numérique et les essais<br />
sont utilisés conjointement afin de prédire<br />
le comportement dans des configurations<br />
non testables ou d’optimiser l’essai. On<br />
collecte les données d’essais afin d’enrichir<br />
les modèles en continu. » Des essais de<br />
qualifiés « 4.0 » qui font aujourd’hui<br />
l’objet de nombreuses réflexions à travers<br />
un groupe de travail dédié et qui illustre<br />
la complémentarité des savoir-faire entre<br />
Sopemea et AxesSim ●<br />
Olivier Guillon<br />
ÉVÉNEMENT<br />
La communauté des essais se retrouvera – enfin ! –<br />
en juillet sur Astelab !<br />
Astelab aura lieu du 30 juin au 2 juillet prochains au Barp (Gironde). Le grand<br />
événement de l’Association des techniques et des essais en environnement<br />
(ASTE) réunira pour la première fois depuis près de deux ans la communauté<br />
des essais.<br />
EN SAVOIR PLUS > www.aste.asso.fr<br />
C’est un « ouf » de soulagement. À l’instar de nombreuses<br />
communautés de recherche et industrielle, celle des<br />
essais, mais aussi de la simulation avec la participation du<br />
Nafems, se réunira physiquement afin de partager leurs nombreux<br />
retours d’expérience. Cette année, Astelab a mis le cap sur le<br />
Barp, célèbre implantation du CEA et du Laser Megajoule. « Nous<br />
sommes très heureux de nous retrouver durant ces trois jours, a<br />
déclaré Daniel Leroy, président de l’ASTE. Nouveautés cette année<br />
: nous avons décidé d’y inclure le Nafems, l’association représentant<br />
les acteurs de la simulation numérique, qui interviendra à travers<br />
plusieurs sessions ». Les deux associations ont déjà, en novembre<br />
dernier, travaillé ensemble sur le Séminaire Nafems France, l’ASTE<br />
ayant assuré trois sessions au cours de cet événement digital.<br />
Les domaines phares tels que la simulation multiphysique, les<br />
nouveaux moyens d’essais mais aussi les essais portant sur les<br />
batteries et l’hydrogène sont particulièrement attendus. En<br />
outre, parallèlement au colloque, un salon à accès libre réunira<br />
les fabricants de capteurs et de moyens d’essais ainsi que les<br />
développeurs de solutions. Outre le colloque et l’espace salon<br />
qui réunira plusieurs dizaines d’exposants, Astelab proposera<br />
aux participants une visite du Laser Megajoule ●<br />
Olivier Guillon<br />
Programme > cf p.41<br />
ESSAIS & SIMULATIONS • N°<strong>145</strong> • juin-juillet-août 2021 I7I
ESSAIS ET MODÉLISATION<br />
MÉTHODE<br />
Comment évoluer de la conception<br />
à la fabrication d’assemblages<br />
multi-matériaux en toute confiance<br />
Mus par la nécessité de réduire les émissions de CO2 et par l’avènement de la mobilité électrique, les<br />
constructeurs automobiles et leurs fournisseurs se sont engagés vers le développement de produits légers,<br />
novateurs, personnalisés et durables, qui peuvent être fabriqués en grande série selon une architecture<br />
d’usine de type « lot size 1 » pour produire selon les spécifications client.<br />
Matthieu<br />
Niess<br />
Responsable<br />
du programme<br />
MMJA chez ESI<br />
Group<br />
La légèreté est devenue un facteur<br />
incontournable en matière<br />
de conception de caisse en<br />
blanc, d’ouvrants et de châssis, avec le<br />
passage d’une fabrication 100 % acier<br />
à des stratégies, plus complexes, multimatériaux<br />
qui associent aujourd’hui<br />
principalement l’acier à l’aluminium et<br />
aux composites.<br />
Afin de répondre au défi de l’électrification,<br />
ces assemblages multi-matériaux sont<br />
essentiels pour produire des véhicules<br />
au meilleur rapport coût-légèreté et<br />
accroître le rendement énergétique lors<br />
de la production. Toutefois, la hausse<br />
actuelle des investissements côté groupe<br />
motopropulseur a pour corollaire des<br />
investissements plus prudents côté châssis<br />
et caisse. Cette situation complexifie<br />
l’optimisation coût-efficacité, tant lors<br />
de la conception que lors de la fabrication<br />
de ces véhicules.<br />
PASSER DE LA SIMULATION<br />
NUMÉRIQUE CIBLÉE AU<br />
PROTOTYPAGE VIRTUEL DE BOUT<br />
EN BOUT<br />
©ESI Group 2021<br />
Évolution du processus de développement global de caisses en blanc,<br />
ouvrants et châssis à travers le prototypage virtuel<br />
Au cours de ces dernières décennies, la<br />
simulation numérique a été déterminante<br />
pour permettre aux constructeurs<br />
d’évaluer la faisabilité de la fabrication<br />
ainsi que pour déterminer et valider<br />
les performances du produit assemblé.<br />
Toutefois, les décisions de fabrication<br />
se prennent relativement tard dans le<br />
processus, une fois la conception figée,<br />
avec l’appui d’essais physiques. Les<br />
modifications de dernière minute et les<br />
boucles d’itération associées engendrent<br />
un risque de coûts supplémentaires et de<br />
8 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°<strong>145</strong> • juin-juillet-août 2021
ESSAIS ET MODÉLISATION<br />
retards de démarrage de la production.<br />
La bonne pratique consiste à trouver<br />
une conception optimale intégrant<br />
les contraintes de performances et de<br />
fabrication aussi tôt que possible et à<br />
la valider lors des phases d’ingénierie,<br />
de façon hautement prédictive, afin de<br />
minimiser les prototypes coûteux et les<br />
modifications de conception tardives au<br />
cours de la validation de la fabrication<br />
préalable à la production.<br />
Parvenir à une conception optimale par<br />
une approche 100 % numérique n’est<br />
pas simple. Deux points essentiels sont<br />
à prendre en compte pour garantir un<br />
parcours sans accroc jusqu’à la production<br />
en série (illustration 2). D’une part,<br />
la fabrication de pièces unitaires. La<br />
simulation détaillée de la fabrication de<br />
pièces unitaires intervient en général plus<br />
tard dans le processus. Avec le recours<br />
La simulation numérique est une technique de pointe visant à évaluer et à valider<br />
les processus de fabrication ainsi qu’à optimiser et à valider les performance<br />
d’une conception produit<br />
de plus en plus fréquent aux nouveaux<br />
matériaux, les constructeurs automobiles<br />
ont besoin d’obtenir très en amont des<br />
certitudes pour prendre les bonnes<br />
décisions sur l’utilisation des matériaux<br />
appropriés aux endroits opportuns. Il est<br />
donc très important de savoir estimer la<br />
faisabilité de la fabrication dès le début, dès<br />
la création des premières définitions CAO<br />
et de la première nomenclature (BOM).<br />
Le prototypage virtuel prend en compte<br />
toutes ces informations dans les phases<br />
amont, d’améliorer la prédictibilité de la<br />
simulation des performances ainsi que<br />
©ESI Group<br />
ESSAIS & SIMULATIONS • N°<strong>145</strong> • juin-juillet-août 2021 I9
ESSAIS ET MODÉLISATION<br />
la simulation du processus d’assemblage<br />
– avant même la définition des outils et<br />
des matrices qui seront utilisés.<br />
D’autre part, le processus d’assemblage. Les<br />
méthodes d’assemblage multi-matériaux<br />
sont nombreuses. Pour pouvoir faire le<br />
bon choix, il est crucial de modéliser et<br />
de simuler avec précision le processus<br />
d’assemblage ainsi que le comportement<br />
local des connections afin de répercuter les<br />
bonnes propriétés mécaniques issues du<br />
procédé de fabrication dans les modèles<br />
de validation des performances (crash,<br />
fatigue, etc.). En outre, les ingénieurs<br />
doivent tenir compte de l’impact du<br />
processus d’assemblage sur la géométrie<br />
des pièces afin de prévoir la qualité<br />
dimensionnelle des assemblages et leur<br />
tolérancement relative.<br />
Nissan réduit de 50 % les délais d’ingénierie d’un<br />
nouveau matériau léger<br />
Pour atteindre ses objectifs de réduction de poids, le constructeur japonais<br />
Nissan a étudié l’utilisation d’associations de matériaux (aluminium, acier<br />
et assemblages composites). Les ingénieurs du groupe ont fait appel à la<br />
solution de simulation d’ESI destinée à la fabrication de composites pour<br />
développer une nouvelle méthode de moulage par injection et de moulage<br />
par compression, améliorant ainsi considérablement le rendement de leurs<br />
chaînes de production. En introduisant la simulation numérique en lieu et<br />
place de la phase d’essais itératifs par tâtonnements, généralement longue<br />
et coûteuse, les ingénieurs de Nissan ont pu sélectionner de manière très<br />
précoce les types de matériaux tout en garantissant le respect du cahier des<br />
charges et des objectifs de production. De leur propre estimation, ils ont réduit<br />
les délais d’ingénierie de 50 %.<br />
Nissan a annoncé publiquement ses avancées en matière de production de<br />
pièces en fibres de carbone. Le constructeur automobile a ramené le temps de<br />
production d’une pièce renforcée en fibres de carbone de deux heures à deux<br />
minutes, soit une diminution du temps de production d’un seul moulage de<br />
80 %. Cette agilité technologique permet également à Nissan de produire des<br />
pièces de formes complexes, avec à la clé un gain de poids moyen de 80 kg par<br />
véhicule.<br />
Cette prouesse a pu être obtenue essentiellement grâce à la possibilité de<br />
prendre des décisions en toute confiance et de réaliser une optimisation<br />
anticipée. Elle est aussi le fruit de la synchronisation des activités à la fois en<br />
conception et en ingénierie de fabrication pour les processus de formage, de<br />
traitement thermique et d’assemblage.<br />
LA VISION À LONG TERME :<br />
MINIMISER LES PROTOTYPES<br />
PHYSIQUES DANS LA FABRICATION<br />
AUTOMOBILE<br />
Le prototypage virtuel constitue une<br />
approche de bout en bout permettant<br />
la validation anticipée des choix<br />
de conception, des matériaux ainsi<br />
que de la stratégie de fabrication et<br />
d’assemblage, avec à la clé des avantages<br />
considérables tout au long du cycle de<br />
développement. Son utilisation offre des<br />
certitudes avant le passage au monde<br />
physique, en donnant un éclairage net<br />
sur la stratégie de production, qui sera<br />
in fine validée virtuellement avant la<br />
production en maintenant un lien constant<br />
avec la validation des fonctions et des<br />
performances produit. Cette approche<br />
ouvre la voie vers un cycle de validation<br />
produit quasi 100% numérique où les<br />
constructeurs automobiles pourront se<br />
passer d’une grande partie des prototypes<br />
physiques, raccourcissant ainsi en final<br />
le cycle de développement produit tout<br />
en minimisant son coût et en réduisant<br />
le délai de démarrage de la production<br />
(SOP) ●<br />
10 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°<strong>145</strong> • juin-juillet-août 2021
ESSAIS ET MODÉLISATION<br />
AVIS D’EXPERT<br />
Simulation d’ondes sismiques :<br />
l’association d’un contrôleur à un<br />
ensemble de pots vibrants 3-axes<br />
Mezyan Djebbara, de la société dB Vib Instrumentation, nous explique dans cet article en quoi associer un<br />
contrôleur et un pot vibrant (ou une table) constitue l’un des moyens les plus fiables pour réaliser un test<br />
sismique.<br />
La fiabilité des tests sismiques est un enjeu crucial. Ces<br />
tests permettent de déterminer les performances et la<br />
tenue d’une structure face à un phénomène sismique. En<br />
reproduisant ce phénomène physique, les chercheurs tentent de<br />
mieux comprendre la complexité des forces mises en jeu lors<br />
des séismes. Une table vibrante est généralement utilisée pour la<br />
réalisation des tests. Les résultats des essais sont ensuite utilisés<br />
pour optimiser la conception et les propriétés des matériaux des<br />
structures éprouvées.<br />
L’association d’un contrôleur et d’un pot vibrant (ou d’une table)<br />
constitue l’un des moyens les plus fiables pour réaliser ce type<br />
de test dynamique. À l’aide du contrôleur, un profil sismique est<br />
programmé pour piloter l’ensemble, qui simule alors le mouvement<br />
sismique. Il est difficile de représenter avec précision le profil<br />
d’un tremblement de terre. Le contrôleur doit assurer le pilotage,<br />
notamment en basse fréquence, composante principale des tests<br />
sismiques. L’autre aspect essentiel de ces tests réside dans l’utilisation<br />
d’un équipement de sollicitation pertinent, à trois axes, permettant<br />
une mise en œuvre précise pour ce type de test complexe.<br />
Figure 1. Schéma fonctionnel d’une simulation sismique multi-axiale<br />
Voici un exemple de ce type d’application : Un servo-secoueur à<br />
trois axes de Nissoku Engineering Co., Ltd. (Japon) est piloté par un<br />
contrôleur de vibrations MIMO (Multiple-Input-Multiple-Output)<br />
de Crystal Instruments, afin d’effectuer un test de reproduction<br />
sismique.<br />
Figure 2. Système de sollicitation trois axes<br />
Nissoku Engineering Co., Ltd<br />
Tableau 1. Spécifications de l’ensemble vibrant trois axes Nissoku<br />
Engineering Co., Ltd<br />
La longueur de course, la force nominale élevée, la grande capacité<br />
de charge utile et la large plage de fréquences du système d’agitation<br />
à 3 axes permettent la reproduction précise des formes d’onde<br />
d’un tremblement de terre. Un accéléromètre tri-axes de sensibilité<br />
98,07 m/s² est utilisé pour ce test. Les caractéristiques complètes<br />
ESSAIS & SIMULATIONS • N°<strong>145</strong> • juin-juillet-août 2021 I11
ESSAIS ET MODÉLISATION<br />
du capteur sont fournies dans le tableau suivant :<br />
Tableau 2. Spécifications du capteur (AS-10TB)<br />
Figure 4. Réplique de la forme d’onde d’un séisme. Ce profil vibratoire<br />
sera reproduit en pilotage par le contrôleur<br />
Le Spider-80M de Crystal Instruments est un système dédié au<br />
pilotage des tests de vibrations multiaxes MIMO. Ce châssis dispose<br />
de 8 voies de sorties, permettant l’exécution de tests Mimo à 6<br />
degrés de liberté. Le logiciel de test Mimo TWR (Time Wave<br />
Recording) disponible dans le logiciel VCS (Vibration Control<br />
System) de Crystal Instruments fournit un contrôle multicanal<br />
précis en temps réel pour reproduire fidèlement les formes d’onde<br />
d’un tremblement de terre.<br />
2. Le profil est importé dans le logiciel EDM (Engineering Data<br />
Management) Waveform Editor de Crystal Instruments pour<br />
affiner la fréquence d’échantillonnage et le fenêtrage, pour une<br />
meilleure représentation et un contrôle optimisé de cette forme<br />
d’onde.<br />
Figure 5. Aperçu de l’interface logiciel EDM Waveform Editor<br />
Figure 3. Contrôleur de vibrations MIMO Spider-80M<br />
de Crystal Instruments<br />
En observant le spectrogramme, on remarque que l’essentiel de<br />
ce profil sismique se situe en basses fréquences.<br />
3. La forme d’onde ainsi ré-échantillonnée est ensuite importée<br />
dans le mode Mimo TWR du logiciel MIMO VCS de Crystal<br />
Instruments<br />
Figure 6.<br />
Aperçu du<br />
pré-test sur<br />
le logiciel<br />
EDM MIMO<br />
VCS<br />
Protocole du test :<br />
1. La forme d’onde d’un tremblement de terre d’une durée de<br />
31 secondes est appliquée au système d’excitation 3 axes à l’aide<br />
d’un contrôleur doté du mode Mimo (Multi Input Multi Output)<br />
12 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°<strong>145</strong> • juin-juillet-août 2021
ESSAIS ET MODÉLISATION<br />
4. La configuration permet de garantir le pilotage de plusieurs<br />
voies de contrôle. Le mode d’entrée DC Single-End est activé<br />
pour contrôler le profil jusqu’à 0,3 Hz. Le pré-test est configuré<br />
selon le paramétrage du test et de l’ensemble vibrant (pot, table).<br />
Le signal aléatoire envoyé est réglable par l’utilisateur afin d’obtenir<br />
le niveau d’excitation souhaité sur une bande de fréquences. Ceci<br />
permet d’améliorer le rapport signal sur bruit dans les zones où une<br />
réponse plus élevée est souhaitée. Cette option de personnalisation<br />
de la densité spectrale de puissance permet d’obtenir précisément<br />
la réponse en fréquence pendant la phase de pré-test, ce qui facilite<br />
le contrôle du profil lors du test.<br />
5. Le profil exporté depuis EDM Waveform Editor est importé dans<br />
le mode EDM Mimo TWR. Le programme d’exécution est ainsi<br />
défini, après avoir vérifié le profil de sollicitation par rapport aux<br />
paramètres de l’équipement, afin de garantir la sécurité lors du test.<br />
Le test vibratoire se déroule alors simplement, grâce au contrôleur<br />
répliquant la forme d’onde du tremblement de terre sur la structure<br />
vibrante 3 axes.<br />
Figure 8. Visualisation du test réalisé sur le logiciel EDM Mimo TWR<br />
Figure 7. Visualisation du pré-test en mode MIMO TWR du logiciel EDM<br />
Ces résultats soulignent l’efficacité et la fiabilité du système de<br />
contrôle des vibrations multiaxes Mimo proposé par Crystal<br />
Instruments ●<br />
Mezyan Djebbara<br />
Responsable commercial dB Vib Instrumentation<br />
ESSAIS & SIMULATIONS • N°<strong>145</strong> • juin-juillet-août 2021 I13
MESURES<br />
ÉVÉNEMENT<br />
« À année exceptionnelle, situation<br />
exceptionnelle »<br />
Déplacé du 6 au 10 septembre prochain, le salon Measurement World se déroulera non plus à Paris en octobre<br />
mais à Lyon, conjointement au salon Global Industrie. Quelques précisions avec sa nouvelle directrice, Julie<br />
Voyer, du groupe GL Events.<br />
Julie Voyer<br />
Directrice<br />
du salon<br />
Measurement<br />
World – société<br />
GL Events<br />
«Le salon Measurement World, c’est une nouvelle aventure qui commence.<br />
Et à année exceptionnelle, situation exceptionnelle ! », résume sa directrice<br />
Julie Voyer, évoquant le changement de date intervenu au printemps.<br />
Il faut dire que le Covid-19 s’est révélé particulièrement désastreux pour le<br />
salon et tout événement physique. Cette fois, l’ensemble des organisateurs, des<br />
acteurs de l’industrie et de la presse professionnelle que nous représentons<br />
espérons que ce soit la bonne ! ainsi, le salon Measurement World doit ouvrir<br />
ses portes conjointement au grand salon Global Industrie début septembre à<br />
Lyon Eurexpo. « Avec nos partenaires que sont le Collège français de métrologie<br />
– CFM –, le réseau Mesure et le Symop, nous avons jugé pertinent de déplacer<br />
l’événement à Lyon, et de jouer la carte de la synergie et de la cohérence ».<br />
© Foucha Muyard<br />
Naturellement, les organisateurs ont tout fait pour garder le Congrès<br />
international de métrologie (CIM), rendez-vous historique des salons de la<br />
mesure, véritable événement dans l’événement. Mais le CIM ne sera pas le<br />
seul temps fort du salon, lequel laissera une large place au business. Ainsi, des<br />
conférences techniques porteront sur des sujets particulièrement concrets et<br />
technologiques ; celles-ci sont organisées par EMVA et LCIE Bureau Veritas<br />
durant trois jours ●<br />
Olivier Guillon<br />
Un événement clef pour la filière<br />
de la mesure et du contrôle<br />
Rendez-vous international de la filière mobilise les spécialistes de l’analyse,<br />
du contrôle, de l’optique, du process ainsi que la vision, Measurement<br />
World promeut l’ensemble des savoir-faire technologiques français et<br />
européens. Point d’orgue indissociable, conjointement organisé à ce rendezvous,<br />
le Congrès international de métrologie apporte l’expertise technique,<br />
l’environnement R&D et un public cible très qualifié.<br />
CHIFFRES CLÉS :<br />
• 4 jours d’exposition<br />
• 6 000 m² d’exposition,<br />
comprenant un<br />
important Village<br />
Métrologie (en<br />
connexion avec le<br />
CIM)<br />
• 250 exposants<br />
• 1 000 participants au<br />
congrès<br />
14 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°<strong>145</strong> • juin-juillet-août 2021
B&K Tescia<br />
Système pour tests répétitifs<br />
Philippe Potereau<br />
Depuis le tout début Philippe Potereau - Responsable du<br />
développement commercial pour HBK - a été impliqué au projet<br />
Tescia. Nous lui avons posé quelques questions au sujet de la<br />
solution et de son développement.<br />
Philippe, comment est née la solution Tescia ?<br />
Et pourquoi ?<br />
Tescia est conçu sur la base de nombreuses solutions sur<br />
mesure que nous avons développées, au fil des années, pour<br />
répondre aux besoins spécifiques de nos utilisateurs. L’idée était<br />
d’associer toutes les fonctionnalités intégrées aux solutions<br />
spécifiques, dans un logiciel convivial et facile à utiliser.<br />
L’objectif est de permettre au plus grand nombre d’utilisateurs<br />
de bénéficier d’un haut niveau d’efficacité pour la réalisation<br />
d’essais critiques, en réduisant les risques d’erreur par rapport à<br />
un système standard.<br />
Les récentes avancées technologiques ont-elles<br />
favorisé le développement de cette solution ?<br />
Evidemment, les évolutions technologiques ont grandement<br />
contribuées. Il y a quelques années encore, nous ne pouvions<br />
pas espérer un tel niveau de flexibilité - passer d’un petit<br />
nombre à des milliers de voies, avec le même système. La<br />
standardisation des systèmes connectés en réseau avec<br />
synchronisation temporelle de haute précision nous a amenés à<br />
repenser les méthodes d’essais conventionnelles - pour passer<br />
d’un système centralisé et monoposte à un système distribué<br />
favorisant un véritable travail en équipe.<br />
Dès la phase de conception de Tescia, les clients et<br />
utilisateurs ont été impliqués. Comment ?<br />
Dès le début, nous avons travaillé avec un panel de clients,<br />
notamment, car l’un de nos objectifs était de substituer<br />
les systèmes customisés par cette nouvelle plate-forme,<br />
parfaitement supportée. Ainsi nous avons organisé des réunions<br />
qui nous ont permis de recueillir de précieux commentaires et<br />
d’intégrer les fonctionnalités jugées prioritaires par nos clients.<br />
Ils ont également été invités à participer au beta test de notre<br />
solution.<br />
Idéal pour les essais dynamiques de machines<br />
complexes, telles que les turbines à gaz, Tescia est-il<br />
adapté aux applications plus simples ?<br />
Effectivement, Tescia répond également à des besoins de<br />
mesure plus simples et offre plusieurs avantages :<br />
• Son interface graphique est très efficace, ergonomique et<br />
facile à utiliser<br />
• Configuration les essais, en amont, sans avoir à recourir à<br />
des instruments ou logiciels spécifiques<br />
• Un niveau de protection très élevé des spécimens et des<br />
bancs d’essai, pendant la durée des essais<br />
• De nombreux affichages et indicateurs en temps réel,<br />
les décisions peuvent être prises au cours de la mesure,<br />
permettant ainsi un ajustement du produit en direct ou un<br />
réglage en une étape<br />
• La précision et le niveau de sécurité de l’enregistrement<br />
sont très élevés<br />
• Diffusion des résultats sur plusieurs PC, afin de superviser<br />
les nombreuses analyses en temps réel<br />
• Exportation automatique vers un format de données<br />
non-propriétaire, garantissant une intégration efficace<br />
avec les systèmes/logiciels de l’entreprise<br />
Qu’est-ce qui confère à Tescia son caractère unique<br />
dans le domaine ?<br />
Outre son interface utilisateur innovante, Tescia est la seule<br />
solution qui permet de préparer entièrement le test sans avoir<br />
à utiliser un logiciel ou un matériel dédié. Tout peut être mis<br />
en œuvre à partir de Microsoft® Excel depuis un ordinateur de<br />
bureau. C’est également le seul logiciel standard permettant à<br />
plusieurs utilisateurs de suivre et d’interagir avec les essais en<br />
temps réel, quelle que soit la dimension de la configuration de<br />
mesure (de quelques capteurs à des milliers de voies).<br />
Quelles sont les perspectives d’avenir pour les tests<br />
répétitifs ?<br />
La tendance actuelle est clairement une volonté de réduire à la<br />
fois le coût et la durée des essais. Les prototypes sont rares et<br />
les cellules d’essais représentent un investissement élevé pour<br />
leur construction et entretien. Étonnamment, cela se traduit par<br />
des essais toujours plus importants et plus complexes visant à<br />
recueillir le plus de données possible en un minimum de temps.<br />
D’autre part, répéter un test à cause d’un dysfonctionnement<br />
ou d’une erreur de configuration est devenu impensable. Je<br />
considère que Tescia sera nécessaire pour faire face à ces<br />
contraintes en constante augmentation. Tout est pensé pour<br />
que les essais soient plus sûrs et plus performants en un temps<br />
minimum.<br />
Intégralité de l’interview et informations<br />
disponibles sur : bksv.com/fr/Tescia<br />
HBK – Hottinger Brüel & Kjær<br />
www.hbkworld.com - info.fr@hbkworld.com
MESURES<br />
ÉVÉNEMENT<br />
Le Congrès international de<br />
métrologie de retour sur le salon<br />
Measurement World<br />
On peut dire que le Congrès international de métrologie (CIM) aura su passer entre les gouttes ! Cet événement<br />
tant attendu par les acteurs de la mesure et de la métrologie, tant au niveau de la recherche, des laboratoires<br />
que des industriels, se déroulera au sein du salon Measurement World, du 6 au 9 septembre à Lyon,<br />
conjointement au salon Global Industrie.<br />
Organisé conjointement par<br />
le Réseau Mesure, Collège<br />
français de métrologie (CFM),<br />
le Symop et GL Events (organisateurs<br />
du salon Measurement World), le<br />
Congrès international de métrologie<br />
(CIM) ouvrira ses portes non pas à<br />
Paris comme initialement prévu, mais<br />
à Lyon. Un soulagement pour toute la<br />
communauté de la métrologie même si les<br />
visiteurs étrangers fidèle à ce rendez-vous<br />
biennal devraient être moins nombreux<br />
qu’à l’accoutumée.<br />
UN PROGRAMME RICHE ET<br />
TOUJOURS TRÈS QUALITATIF<br />
Le congrès s’articulera autour de trois<br />
sessions : la conférence plénière, six tables<br />
rondes et pas moins de seize sessions<br />
orales réparties sur deux salles, sans<br />
oublier un impressionnant programme<br />
de séance posters auxquels s’ajoutent<br />
des présentations business et orientées<br />
produits. Les sujets abordés lors des tables<br />
rondes entendent répondre aux besoins<br />
d’information de la part des industriels,<br />
en particulier sur les sujets d’industrie<br />
4.0 et d’environnement. Les sujets sont<br />
les suivants : « La métrologie à l’ère du<br />
digital », « Émissions industrielles : l’apport<br />
de la métrologie au respect des nouvelles<br />
exigences », « Santé et métrologie : un<br />
défi commun ! », « Les défis des mesures<br />
Aperçu du Congrès il y a deux ans, lors de sa précédente édition<br />
sur site », « Le rôle des organisations<br />
internationales Métrologie et Qualité dans<br />
la transition 4.0 », et enfin « La métrologie<br />
du futur : quelles compétences ? ».<br />
Outre la digitalisation de la métrologie<br />
et des process, la santé, le photonique,<br />
les technologies quantiques mais aussi<br />
des sujets plus classiques tels que<br />
les incertitudes de mesure seront à<br />
l’honneur. « Il s’agit une nouvelle fois<br />
d’un programme très qualitatif mettant<br />
l’accent sur les nouvelles technologies dans<br />
un marché qui continue de se développer<br />
fortement, à l’exemple de la fabrication<br />
additive, de la robotique ou encore de<br />
l’intelligence artificielle, des IoT et de la<br />
blockchain qui est en train de pénétrer<br />
de nouveau secteurs », souligne Jérôme<br />
Lopez, président du CFM. L’association<br />
qui mise d’ailleurs beaucoup sur la<br />
formation des métrologues, dont le métier<br />
évolue considérablement depuis plusieurs<br />
années, ainsi que sur la diffusion des<br />
bonnes pratiques à travers notamment<br />
le label Trust MEtrology (cf. article<br />
suivant) ●<br />
Olivier Guillon<br />
EN SAVOIR PLUS > www.cim2021.com<br />
16 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°<strong>145</strong> • juin-juillet-août 2021
MESURES<br />
PAGE PARTENAIRE<br />
Trust MEtrology,<br />
un label de bonnes<br />
pratiques en<br />
métrologie<br />
proposé<br />
par le CFM<br />
En 2020, le Collège Français de Métrologie (CFM) a<br />
lancé un label de bonnes pratiques de métrologie,<br />
Trust MEtrology.<br />
Le label s’appuie sur la marque CFM et son réseau<br />
d’experts ainsi que sur un process solide, fiable, et<br />
transparent. Un évaluateur est mandaté par un comité<br />
d’experts pour réaliser une évaluation typiquement d’une<br />
journée sur site ou à distance. L’évaluateur utilise une grille<br />
d’une quarantaine de critères visant à évaluer les différents<br />
aspects de la métrologie et son implémentation: organisation,<br />
management, méthodes, gestion du parc d’instruments,<br />
raccordement métrologique, facteurs d’influences, incertitudes,<br />
gestion des données.<br />
Experts en<br />
essais vibratoires<br />
• Contrôle vibratoire<br />
• Essai de choc<br />
• Analyse vibratoire et acoustique<br />
• Analyse modale expérimentale<br />
• Analyse de machines tournantes<br />
• Bancs d’essais<br />
AVOIR UN AVIS EXTÉRIEUR SUR SA MÉTROLOGIE<br />
Le label n’a pas vocation à remplacer l’accréditation d’un<br />
laboratoire mais il permet à une entreprise industrielle d’avoir<br />
un avis extérieur sur sa métrologie et de pouvoir communiquer<br />
sur ses bonnes pratiques. Avoir confiance en sa métrologie<br />
c’est avoir confiance en ses produits. Avoir le label, c’est un<br />
moyen de pouvoir communiquer cette confiance à ces clients.<br />
Pour François Daubenfeld, Maître expert métrologie chez<br />
Stellantis et membre du comité d’experts, « c’est une démarche<br />
très vertueuse qui tire la métrologie vers le haut et ce qu’il y a<br />
autour. Cela permet une montée en compétence, une meilleure<br />
connaissance des process et l’identification des axes de progrès.<br />
S’il y a des prestataires qui obtiennent le label Trust MEtrology,<br />
pour nous ce sera un gage de confiance. On considérera que<br />
ces prestataires seront au niveau attendu par Stellantis. » ●<br />
Jérôme Lopez, président du CFM<br />
m+p international Sarl<br />
5, rue du Chant des Oiseaux<br />
78360 Montesson<br />
Tél. : +33 130 157874<br />
sales.fr@mpihome.com<br />
www.mpihome.com<br />
ESSAIS & SIMULATIONS • N°<strong>145</strong> • juin-juillet-août 2021 I17
MESURES<br />
RÉSEAU<br />
Exera, l’association qui va au bout<br />
de la connaissance d’un équipement<br />
À l’occasion de ce numéro spécial mesures, il nous semblait incontournable de parler d’Exera, une association<br />
regroupant les exploitants d’équipement de mesures, de régulation et d’automatismes. Trois piliers de la<br />
mesure en somme, parfaitement alignés avec les besoins de précision, de qualité et d’automatisation qu’exigent<br />
aujourd’hui les industriels.<br />
Loin des grandes associations et syndicats<br />
professionnels, Exera est une petite structure<br />
regroupant une trentaine de membres mais<br />
aux profils multiples et complémentaires. « Nos<br />
adhérents appartiennent à la fois à des grands<br />
groupes d’énergie, du nucléaire, de la pétrochimie<br />
et de l’agroalimentaire, mais également à des filiales<br />
françaises d’entreprises étrangères comme Lubrizol,<br />
et Ineos ou Elkem, ainsi qu’à des centres d’essai et<br />
d’évaluation pour l’utilisation des équipements de<br />
mesure, tels que le LNE, le Cetiat, l’INRS, l’Ineris<br />
ou encore l’IRA… », énumère Philippe Genoux,<br />
délégué général de l’association Exera.<br />
Station AQMesh de la société Environmental<br />
ALLER AU-DELÀ DES NORMES<br />
Organisée en une dizaine de commissions<br />
techniques, cette association a pour but de regrouper<br />
les exploitants et les utilisateurs de moyens de<br />
mesure afin de partager les problématiques et<br />
des retours d’expérience à travers plusieurs pôles<br />
: l’automatisation, l’instrumentation / essais et<br />
mesures, l’analyse et le MCO. « Notre finalité est<br />
double : l’évaluation d’équipements de mesure et de<br />
systèmes dans le but de rédiger des notes techniques<br />
et d’aller au-delà des normes en fonction d’un objectif<br />
à atteindre ou d’un protocole d’essai. Autre finalité,<br />
la réalisation de documentations techniques et de<br />
guides de bonnes pratiques ».<br />
Exemple dans le domaine de la mesure intégrée dans<br />
un process de production automatisée : l’évaluation<br />
de dix-sept transmetteurs de pressions absolues dans<br />
deux gammes de pression commercialisés par huit<br />
constructeurs différents… « il s’agissait d’offrir à nos<br />
Station Greenbee de la société Azimut Monitoring<br />
18 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°<strong>145</strong> • juin-juillet-août 2021
MESURES<br />
adhérents des données techniques objectives car<br />
issues d’un acteur neutre, ajoute Philippe Genoux.<br />
Le prestataire a mené une campagne de mesure sur<br />
chacun des transmetteurs et les résultats de tests<br />
de chacun des appareils sont maintenant<br />
accessibles aux adhérents de l’association,<br />
et, également, aux fournisseurs ayant<br />
contribué financièrement à la campagne,<br />
leur permettant d’améliorer si besoin<br />
leurs produits ».<br />
Transmetteur<br />
de pression<br />
absolue<br />
0 - 1 bar<br />
Emerson<br />
Siemens<br />
Autre exemple dans le domaine de<br />
la maintenance en condition opérationnelle, la commission<br />
technique couvrant ce volet organise depuis six ans des visites<br />
de terrain auprès de prestataires de maintenance de cartes<br />
électroniques, activité critique pour les systèmes exposés aux<br />
risques d’obsolescence. Aussi, dans le domaine de la qualité de<br />
l’air, l’évaluation de cinq stations de mesure de qualité de l’air<br />
extérieur, destinées à aider les adhérents à contrôler les rejets.<br />
Enfin, dernier exemple dans le domaine des nouvelles technologies<br />
de mesure, « nous avons mené une étude sur des sonomètres qui<br />
a permis de mettre en évidence tout le potentiel à court terme des<br />
smartphones dans la mesure de qualité à moindre coût. »<br />
DES RETOURS D’EXPÉRIENCE ENRICHIS PAR<br />
DES JOURNÉES TECHNIQUES<br />
Au total, la bibliothèque en ligne de l’Exera abrite pas<br />
moins de 300 rapports mis à la disposition de ses adhérents.<br />
Mais le partage d’expérience ne s’arrête pas là : chaque année<br />
une à deux journées techniques sont organisées par l’Exera,<br />
ouvertes non seulement à ses adhérents mais également<br />
aux non-adhérents. Cette année, une première journée est<br />
prévue le 30 septembre sur le thème de la cybersécurité des<br />
systèmes industriels, et une seconde le 24 novembre sur le<br />
thème de l’Usine du Futur-Industrie 4.0.<br />
La mesure joue un rôle central dans les préoccupations de l’Exera.<br />
« Nos adhérents cherchent toujours à pousser les limites de leurs<br />
capteurs. De plus, la généralisation des capteurs digitalisés, qui<br />
conditionne l’émergence de l’usine du futur, rend plus prégnant<br />
le sujet de la sécurité numérique. » De nombreuses réponses à<br />
venir lors de ces deux journées techniques ●<br />
Olivier Guillon<br />
EN SAVOIR PLUS > www.exera.com<br />
Quand vitesse rime avec sécurité<br />
Accouplements et limiteurs de couple de sécurité<br />
pour entraînements "hautes vitesses"<br />
Nouveau ! Configurez vos produits en ligne ! Rapide, sûr et efficace!<br />
ESSAIS & SIMULATIONS • N°<strong>145</strong> • juin-juillet-août 2021 I19
MESURES<br />
COMMUNIQUÉ<br />
L’analyse modale expérimentale de DEWESoft<br />
Depuis de nombreuses<br />
années, DEWESoft<br />
propose la fonction<br />
Modal Test qui permet<br />
de réaliser des essais<br />
d’analyse modale<br />
expérimentale. Depuis<br />
la nouvelle version de<br />
DEWESoft X 2021.2, il est<br />
maintenant possible de<br />
réaliser une extraction<br />
modale afin d’obtenir une<br />
base modale.<br />
Le nouveau module d’analyse modale de DEWESoft prend désormais en charge les<br />
calculs avancés à partir de l’algorithme LSCF (Least Square Curve Fitting) afin<br />
de réaliser une extraction modale. Pour une facilité d’utilisation maximale, le<br />
module d’analyse modale détecte automatiquement les fonctions de réponse en fréquence<br />
mesurées acquise avec Modal Test.<br />
Un nouvel afficheur dédié permet la visualisation de la fonction CMIF (Complexe Mode<br />
Indicator Function) avec le diagramme de stabilisation ainsi que les fréquences et les<br />
amortissements associés. Après avoir sélectionné les pôles, les courbes synthétisées<br />
peuvent être facilement comparées aux FRF mesurées.<br />
La base modale ainsi obtenue est présentée sous forme de tableau. Pour la validation du<br />
modèle modal L’AutoMAC (Modal Assurance Criteria) est représenté sous forme pratique<br />
et visuelle dans un graphe 3D et/ou un tableau. Cette nouvelle fonction complète l’offre<br />
analyse modale de DEWESoft ●<br />
MESURES&TESTS<br />
MARKETPLACE PAR MRJ PRESSE<br />
Découvrez le portail<br />
sur la mesure,<br />
les tests et<br />
l’instrumentation.<br />
Mesures & Tests<br />
vous propose d'être<br />
mis en relation<br />
gratuitement avec<br />
les prestataires<br />
du marché.<br />
www.mesures-et-tests.com<br />
20 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°<strong>145</strong> • juin-juillet-août 2021
MESURES<br />
MÉTHODE<br />
Incertitudes et biais de mesure<br />
en corrélation d’images :<br />
quels sont les facteurs importants<br />
à prendre en compte ?<br />
Cet article propose de présenter les erreurs que l’on peut rencontrer sur un essai de corrélation d’images<br />
numériques et les sources possibles de ces erreurs. Les erreurs liées à l’implémentation du traitement d’image<br />
ne seront pas abordées ici.<br />
Clara Minguet Ingénieure<br />
d’études, Clara Minguet est<br />
récemment diplômée de l’ISAE-<br />
ENSMA (option Matériaux Avancés)<br />
ainsi que d’un master en sciences<br />
des matériaux, elle a rejoint les<br />
équipes d’EikoSim en 2019.<br />
Lorsque l’on mène une campagne d’essais instrumentée<br />
par corrélation d’images numériques, il faut pouvoir<br />
déterminer l’erreur de mesure caractéristique pour les<br />
quantités d’intérêt étudiées (déplacement ou déformation mesurée).<br />
Un des objectifs est de déterminer si la mesure réalisée relève<br />
bien du « signal » recherché et non du « bruit » de mesure. Une<br />
spécificité de la corrélation d’images numériques est que l’erreur<br />
de mesure doit être caractérisée à chaque nouvel essai. En effet,<br />
celle-ci dépend de nombreux paramètres qui varient d’un essai<br />
à l’autre (éclairage, mouchetis, caméras et objectifs utilisés…).<br />
ERREUR ALÉATOIRE ET ERREUR SYSTÉMATIQUE<br />
Les erreurs qui peuvent entacher une mesure peuvent être<br />
regroupées en deux grandes catégories (figure ci-dessous).<br />
Ainsi, on parle des erreurs aléatoires (le « bruit » de<br />
mesure) et des erreurs systématiques (le biais). Pour une<br />
quantité d’intérêt donnée, l’erreur aléatoire (également<br />
appelée incertitude ou « bruit » de mesure) correspond à<br />
la dispersion des valeurs mesurées autour de la moyenne<br />
mesurée. L’erreur systématique (ou biais) correspond à un<br />
décalage de la valeur moyenne du signal mesuré avec la<br />
valeur moyenne du signal vrai.<br />
Incertitude vs biais - illustration<br />
Distinguer le champ « signal » du<br />
bruit nécessite d’estimer le bruit au<br />
préalable.<br />
SOURCES D’ERREURS LIÉES AU MATÉRIEL D’ESSAI<br />
> Bruit stationnaire des capteurs des caméras<br />
Ce bruit numérique sur les niveaux de gris de la caméra<br />
correspond à une fluctuation aléatoire de valeur moyenne nulle.<br />
ESSAIS & SIMULATIONS • N°<strong>145</strong> • juin-juillet-août 2021 I21
MESURES<br />
Cet effet, dépendant de la qualité du capteur : sur des capteurs<br />
de mauvaise qualité, l’image est même « granuleuse » à l’œil<br />
nu. Il existe plusieurs sources de bruit numérique. L’impact sur<br />
la mesure de déplacements est de l’ordre du centième de pixel.<br />
SOURCES D’ERREURS LIÉES À L’ENVIRONNEMENT<br />
D’ESSAI<br />
> Qualité de l’éclairage<br />
Un éclairage insuffisant et des variations de brillance/<br />
contraste spatiales et temporelles multiplient par 10 le<br />
niveau de bruit stationnaire «classique», engendrant ainsi<br />
une incertitude de mesure en déplacements de l’ordre du<br />
dixième de pixel. Pour régler correctement l’éclairage, il<br />
faut analyser en amont les conditions d’éclairage du lieu<br />
d’essai et tenter de les maîtriser au mieux, ce qui n’est pas<br />
toujours simple notamment dans des lieux bénéficiant d’un<br />
fort éclairage naturel.<br />
> Effets convectifs<br />
Des mouvements convectifs de l’air environnant, appelés<br />
brumes de chaleur, peuvent apparaître lors d’un essai<br />
instrumenté par corrélation d’images numériques. Ce<br />
phénomène entraîne une distorsion apparente des images<br />
et parasite donc les mesures de déplacements. Pour un<br />
essai à température ambiante, on observe des amplitudes<br />
de l’ordre de 0,1 à 0,5 px alors que pour un essai à hautes<br />
températures supérieures à 600°C, l’amplitude peut atteindre<br />
plusieurs pixels. Une des solutions expérimentales souvent<br />
retenue pour atténuer les effets convectifs est l’utilisation<br />
d’un ventilateur entre les caméras et la pièce testée, pour<br />
créer un flux d’air laminaire.<br />
> Biais externes<br />
Deux types de biais externes peuvent être rencontrés : les<br />
biais permanents comme les vibrations transmises depuis<br />
le sol ou inattendus comme un mouvement des caméras<br />
ou d’un panneau LED au cours de l’essai. Le balisage de la<br />
zone d’essai est déjà une première action à mettre en œuvre<br />
afin de limiter certains biais externes inattendus pouvant<br />
être provoqués par une inattention des personnes présentes<br />
lors de l’essai.<br />
mouchetis par élément en méthode globale (mesure sur le<br />
maillage éléments finis de simulation) ou par subsets (méthode<br />
locale). On recommande que chaque élément contienne au<br />
moins 3 à 4 taches. Afin de réduire au maximum les erreurs<br />
dues à la taille du mouchetis, une feuille de calcul est disponible<br />
sur le site d’EikoSim.<br />
> Filtrage<br />
Le filtrage permet de réduire les fluctuations spatiales<br />
parasites du champ de déplacements mesuré avec un logiciel<br />
de corrélation d’images numériques. Le choix par l’utilisateur<br />
d’un filtrage trop sévère entraîne un lissage trop important<br />
des données. Ce choix doit donc être fait avec rigueur car il<br />
est source de biais sur la quantité mesurée.<br />
Conclusion : des sources d’erreur souvent simples à maîtriser<br />
Les sources d’incertitudes et de biais sur la mesure par<br />
corrélation d’images numériques sont donc très variées. La<br />
plupart de ces erreurs peuvent être limitées par une préparation<br />
et une instrumentation rigoureuse de l’essai.<br />
Afin de valider la mesure, il est important de s’assurer que le<br />
bruit de mesure est négligeable par rapport à l’amplitude des<br />
déplacements attendus en le quantifiant. Contrairement au<br />
biais, il existe un moyen efficace de déterminer l’incertitude<br />
de mesure a posteriori à partir d’images prises au repos lors<br />
de l’essai (« noise floor »). Il est également possible d’estimer<br />
le biais avec une série d’images virtuelles de l’essai (voir le<br />
numéro d’<strong>Essais</strong> & <strong>Simulations</strong> précédent).<br />
Scène d’essai virtuelle permettant le calcul de l’incertitude et du biais<br />
de mesure<br />
SOURCES D’ERREURS LIÉES AU MOUCHETIS<br />
> Taille du mouchetis<br />
En corrélation d’images numériques, la taille de la texture<br />
doit être assez grande par rapport à la taille physique d’un<br />
pixel pour éviter ou au moins réduire les erreurs associées.<br />
En effet, il faut qu’il y ait suffisamment de pixels par tache de<br />
mouchetis dans les images. On conseille une taille minimum<br />
de tache de 4 pixels de diamètre avec un contraste important.<br />
On s’assure également qu’il y ait suffisamment de taches de<br />
De manière générale, l’équipe d’EikoSim recommande pour<br />
continuer vos lectures de télécharger le guide des bonnes<br />
pratiques en corrélation d’images numériques*, désormais<br />
disponible en Français ! ●<br />
* iDICs, A Good Practices Guide<br />
for Digital Image Correlation:<br />
Standardization, Good Practices,<br />
and Uncertainty Quanti¬fication<br />
Committee, idics.org.<br />
22 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°<strong>145</strong> • juin-juillet-août 2021
MESURES<br />
SOLUTION<br />
Mesure de couple<br />
et de vitesse « 4.0 »<br />
Manner est représentée en France<br />
par la société Lescate, spécialisée en<br />
instrumentation.<br />
La mesure du couple et de la vitesse de rotation<br />
sur les arbres de transmission sont devenus<br />
indispensables dans les boucles d’asservissements<br />
des automates. Mais comment mesurer ce couple<br />
avec précision et à un coût contenu ?<br />
Le nouveau système Telma de la société Manner est un<br />
dispositif intégré combinant une électronique associée à<br />
un pont de jauges. L’ensemble est soudé électriquement<br />
par points sur le spécimen à instrumenter. L’opération peut<br />
être réalisée en moins de 15 minutes.<br />
D’une part, Telma permet d’alimenter le pont de jauge intégré et,<br />
d’autre part, d’émettre des informations de mesure digitalisées à<br />
l’antenne stator. Cette dernière peut être distante de 15 mm. Un<br />
simple fil de cuivre ou une antenne statique permet la réception<br />
des signaux de mesure destinés à l’automate.<br />
L’ensemble est étudié pour être utilisé dans les environnements<br />
hostiles. Les secteurs utilisateurs demandeurs sont l’industrie<br />
pour l’assemblage et la manutention, l’éolien, les équipements<br />
agricoles, le naval y compris les systèmes de propulsion, les<br />
groupes électrogènes… Un tutoriel vidéo et une formation sont<br />
disponible pour optimiser l’installation (voir lien ci-dessous) ●<br />
EN SAVOIR PLUS > www.youtube.com/watch?v=Pckj1uNXHek<br />
ESSAIS & SIMULATIONS • N°<strong>145</strong> • juin-juillet-août 2021 I23
www.measurement-world.com<br />
VOS MESURES<br />
PRENNENT<br />
DE LA HAUTEUR<br />
Votre badge vous donne aussi<br />
accès GRATUITEMENT au salon
DOSSIER<br />
2021 : l’odyssée de<br />
l’espace… le rendez -vous<br />
immanquable des essais !<br />
À<br />
la fin de la Guerre Froide, la conquête de l’espace semblait<br />
avoir pris fin entre les deux blocs. Mais ce n’était en réalité<br />
qu’une mise entre parenthèses de la volonté d’explorer –<br />
mais aussi et surtout d’exploiter – des pans de notre galaxie à des<br />
fins technologiques et économiques. Car plus que l’affirmation de<br />
toute puissance encore très présente chez certains États – États-<br />
Unis mais aussi Chine, Inde et (encore et toujours) Russie, sans<br />
oublier l’Europe – voire de quelques hommes (Elon Musk, Jeff<br />
Bezos ou Richard Branson pour ne pas les citer…), c’est avant<br />
tout pour répondre technologiquement aux attentes multiples de<br />
notre société : télécommunication et connexion haut débit, géolocalisation,<br />
surveillance et observation (défense, environnement<br />
et surveillance terrestre, météorologie, circulation aérienne et<br />
navigation etc.), climatologie sans oublier les vols habités.<br />
Dans ce cadre, les essais demeurent indiscutablement la clef<br />
de voûte du développement dans la conquête spatiale. Avec,<br />
il faut bien le reconnaître, des différences notables entre les<br />
manières de mener des campagnes d’essais au niveau européen<br />
– toujours plus prudemment qu’ailleurs mais qui fait un usage<br />
plus important et pertinent de la simulation numérique – et<br />
la méthode américaine s’appuyant, telle une araignée tissant<br />
inlassablement sa toile, sur la stratégie de l’échec et les nombreux<br />
crashs… jusqu’à atteindre enfin, et parfois plus rapidement,<br />
l’objectif que s’étaient fixé leur concepteur. Dans les deux cas<br />
de figure, essais et simulation ne peuvent que mener au succès,<br />
sachant le taux d’erreurs dans ce domaine frise les 50% lors du<br />
premier essai en vol ●<br />
Olivier Guillon<br />
© Airbus<br />
LE DOSSIER EN DÉTAIL<br />
26 Avant son lancement en 2022, retour la vaste<br />
campagne d’essais d’Ariane 6<br />
30 <strong>Essais</strong> vide-Thermiques – le cas de la qualification<br />
d’un satellite<br />
34 Le Cnes et L’Onera renforcent leur coopération<br />
dans les systèmes orbitaux de nouvelle<br />
génération<br />
35 Safran fournira l’instrumentation et la télémesure<br />
de Callisto pour le Cnes<br />
36 Comment MAP Space Coatings s’est fait une place<br />
dans le spatial<br />
38 Le domaine spatial, un secteur en pleine ébullition !<br />
40 Deux nouveaux contrats pour Thales Alenia Space<br />
ESSAIS & SIMULATIONS • N°<strong>145</strong> • juin-juillet-août 2021 I25
DOSSIER<br />
L’INTERVIEW<br />
Avant son lancement en 2022,<br />
retour sur la vaste campagne d’essais<br />
d’Ariane 6<br />
Nous y sommes ! Ariane 6 va voir le jour. Entré dans sa dernière ligne droite avec de multiples essais de<br />
qualification portés sur les moteurs, les structures et l’avionique, le programme tant attendu par toute la<br />
communauté spatiale européenne se concrétisera par un premier vol prévu le premier semestre 2022,<br />
après d’intenses campagnes d’essais. Explications avec Isabelle Rongier, directrice technique adjointe chez<br />
ArianeGroup.<br />
Site DLR de Lampoldshausen<br />
<strong>Essais</strong> menés en février 2020<br />
©ESA / CORVAJA Stéphane / Esa<br />
26 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°<strong>145</strong> • juin-juillet-août 2021
DOSSIER<br />
Isabelle Rongier<br />
Directrice technique adjointe d’ArianeGroup,<br />
Isabelle Rongier est plus particulièrement chargée<br />
de la sécurisation technique des décisions et choix<br />
effectués pour garantir l’excellence des Programmes<br />
de la société.<br />
Premier tir<br />
à chaud du moteur<br />
P120C pour Vega-c<br />
et Ariane 6<br />
Pour quelle raison le lancement<br />
d’Ariane 6 est-il autant attendu par la<br />
communauté spatiale européenne ?<br />
Ariane 6 est le lanceur qui succèdera à<br />
Ariane 5, le lanceur commercial le plus<br />
fiable au monde. Il s’agit d’un lanceur<br />
polyvalent pouvant atteindre toutes<br />
sortes d’orbites grâce aux capacités de<br />
ré-allumage du moteur cryogénique Vinci<br />
(oxygène et hydrogène liquide) du dernier<br />
étage, ce qui constitue une prouesse<br />
technologique très rarement maîtrisée au<br />
niveau international. Bien moins cher<br />
que ne l’était Ariane 5 (baisse de 40 %<br />
des coûts de production), ce programme<br />
est parfaitement adapté aux nouveaux<br />
marchés de Constellations en plein essor<br />
sous maitrise d’œuvre de l’agence spatiale<br />
européenne ESA, ce lanceur a permis<br />
d’optimiser la participation des acteurs<br />
européens du spatial ; typiquement, la<br />
conception de son étage d’accélération à<br />
poudre est identique avec le premier étage<br />
du petit lanceur européen VEGA. Enfin,<br />
pour qualifier un système de lancement<br />
complet, nous travaillons en synergie avec<br />
le Cnes qui est le maître d’œuvre du pas<br />
de tir à Kourou en Guyane.<br />
Le programme Ariane 6 se précise avec<br />
une accélération de la campagne de<br />
tests en 2020 et au premier trimestre<br />
de cette année. Plus précisément, où<br />
en êtes-vous ?<br />
Le programme de qualification est en train<br />
d’être finalisé. De nombreux tests ont été<br />
menés, à la fois sur les structures avec des<br />
essais de résistance à toutes sortes de sollicitations,<br />
dont les chocs pyrotechniques<br />
(le dernier en date étant celui mené sur la<br />
baie du Vulcain 2.1, le moteur du premier<br />
étage d’Ariane 6). De nombreux essais ont<br />
également été menés sur la propulsion des<br />
moteurs, les fonctionnalités des étages complets,<br />
sans oublier l’avionique pour lequel<br />
le logiciel de vol est testé en face de chaque<br />
équipement (batteries, câblages, ordinateur<br />
de bord, centrale inertielle, vérins de<br />
pilotage…). Absolument tout est simulé<br />
au mieux des conditions réelles, hormis le<br />
couplage complet entre propulsion, structures<br />
et avionique qui ne sera vu que lors<br />
du premier lancement.<br />
Pour les essais les plus importants dits<br />
« essais Système », où nous mettons toutes<br />
les fonctions simultanément en œuvre,<br />
nous utilisons un développement incrémental<br />
de logiciels (sol et vol). Une première<br />
version a été qualifiée lors de l’essai<br />
de qualification des boosters à propulsion<br />
solide en octobre dernier (premier allumage<br />
d’un tel moteur avec un dispositif<br />
opto-pyrotechnique), puis une seconde<br />
sera utilisée pour les essais de qualification<br />
de l’étage supérieur cryotechnique l’été<br />
prochain en Allemagne (première utilisation<br />
d’un petit moteur Auxillary Power<br />
Unit, comme sur un avion) ; enfin, une<br />
dernière version sera prête pour les essais<br />
dits « combinés » en Guyane (lanceur complet),<br />
quelques mois avant le premier vol.<br />
A tout cela s’ajoutent de très nombreux<br />
essais sur la plateforme de tests, afin de<br />
vérifier que les logiciels sol et vol sont bien<br />
en phase avec les multiples scénarios envisagés.<br />
Ces différents scénarios sont à la<br />
fois compliqués, extrêmes et préfigurent<br />
tout type de panne ; rappelons au passage<br />
que contrairement aux moteurs et aux<br />
structures, en matière avionique, chaque<br />
élément est redondé et que le logiciel doit<br />
gérer cette redondance.<br />
En revanche, aucune erreur de<br />
conception ne doit arriver au moment<br />
de la lancée. Comment faites-vous<br />
pour manager vos équipes avec cette<br />
contrainte du « zéro erreur » ?<br />
En effet, lorsqu’un satellite est hors service,<br />
on en parle beaucoup moins… contrairement<br />
à un lanceur qui exploserait en vol !<br />
Mais quoi qu’il arrive, dans le secteur spatial,<br />
nous sommes habitués à travailler sur des<br />
projets qui une fois dans l’espace, ne peuvent<br />
plus être réparés. Tout doit être pensé en<br />
amont pour une fiabilité optimale. C’est<br />
pourquoi il nous faut anticiper toutes les<br />
éventuelles erreurs de conception pendant<br />
les revues au sol : au moment de la traversée<br />
de l’atmosphère, aucune déviation de<br />
trajectoire n’est en effet permise, le lanceur<br />
n’y survivrait pas. La durée de cette traversée<br />
correspond à 2 minutes environ, auxquelles<br />
viennent s’ajouter quelques 30 minutes pour<br />
une injection directe des satellites en orbite<br />
basse ou en orbite de transfert. Elle peut<br />
atteindre six heures pour une mise sur orbite<br />
géostationnaire (c’est-à-dire à 36 000 km<br />
de la base de lancement), où la maitrise du<br />
comportement des ergols cryogéniques à<br />
©ESA-CNES-AE / CSG Service Optique - J.M. Guillon<br />
ESSAIS & SIMULATIONS • N°<strong>145</strong> • juin-juillet-août 2021 I27
DOSSIER<br />
bord des réservoirs est un challenge tout<br />
aussi important.<br />
Mis à part le nucléaire, très rares sont les secteurs<br />
d’activité soumis à de telles contraintes.<br />
Pour ce faire, des guides normatifs encadrent<br />
nos différents métiers pour la conception de<br />
véhicules spatiaux. En outre, nous entretenons<br />
de nombreux échanges entre experts<br />
européens et internationaux pour être<br />
toujours à la pointe du progrès technique.<br />
Nous utilisons les standards de conception<br />
européens spatiaux ECSS auxquels s’ajoutent<br />
nos propres règles ArianeGroup. Ainsi, tout<br />
au long du cycle de développement, nous<br />
appliquons de façon formelle le schéma<br />
suivant, avec vérification par des pairs<br />
indépendants : dépôt du recueil d’exigences<br />
selon les standards en vigueur et examen des<br />
preuves apportées par le programme avant<br />
le prononcé de la qualification.<br />
Vous avez précédemment indiqué<br />
qu’Ariane 6 était particulièrement<br />
innovant. Ce programme inaugure-t-il<br />
l’utilisation de technologies nouvelles<br />
pour mener à bien des essais ?<br />
Nous nous appuyons sur un programme de<br />
recherche et technologies afin de préparer<br />
le futur de nos lanceurs depuis quarante<br />
ans. Cela a été le cas pour Ariane 6 qui a<br />
bénéficié d’avancées notables tant au niveau<br />
technologique (conception, comme le nouveau<br />
cycle moteur Vinci, l’opto-pyrotechnie,<br />
de nouveaux alliages métalliques plus légers,<br />
de nouveaux vérins électriques…) qu’industriel<br />
(réalisation, comme l’utilisation<br />
de la fabrication additive, de nouvelles<br />
méthodes de soudage, une intégration à<br />
l’horizontale…). Les exemples sont trop<br />
nombreux pour être aisément cités ! De<br />
plus, les avancées en matière de modèles et<br />
simulations numériques nous permettent<br />
d’effectuer de nombreuses optimisations<br />
successives avant les grands essais avec<br />
matériel réel. Enfin, nous encadrons toujours<br />
des thèses de physique fondamentale<br />
pour mieux appréhender certains phénomènes<br />
complexes.<br />
Pour les lanceurs futurs, nos axes de travail<br />
s’orientent beaucoup vers les gains de masse<br />
en matière de structures et de moteurs, ainsi<br />
que vers les réductions de coûts associées<br />
; des ruptures technologiques sont également<br />
étudiées au travers de démonstrateurs<br />
dédiés dans la plupart des domaines<br />
techniques. Enfin, il ne faut pas oublier<br />
la simulation numérique qui nous aide à<br />
avoir une meilleure connaissance afin de<br />
limiter les risques et réussir conception et<br />
essais du premier coup. La modélisation<br />
©DLR / ArianeGroup<br />
<strong>Essais</strong> de qualification du moteur Vulcain 2.1<br />
sur le banc d’essai P5 du site DLR de Lampoldshausen<br />
28 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°<strong>145</strong> • juin-juillet-août 2021
DOSSIER<br />
©DR<br />
nous apprend à toujours vérifier les données<br />
de simulation une fois les essais ou vols<br />
réalisés, et à rester humbles car ce n’est pas<br />
un métier facile !<br />
Et l’utilisation de l’intelligence<br />
artificielle, fait-elle partie de vos<br />
projets ?<br />
L’intelligence artificielle peut en effet nous<br />
servir à détecter des débuts de déviation ou<br />
quelconques marginalités impossibles à être<br />
repérés par des humains. Ce qui compte<br />
avant tout, c’est le comportement global du<br />
lanceur, avec sa multidisciplinarité pour<br />
parer à l’imprévu sur un paramètre donné.<br />
C’est en cela que l’intelligence artificielle<br />
peut nous aider. Pour l’heure, il est difficile<br />
de faire de l’IA sur de petits échantillons<br />
(notre cadence de lancement est de quelques<br />
dizaines de tirs par an, tous lanceurs européens<br />
confondus) mais nous y travaillons<br />
sérieusement. Nous avons d’ailleurs créé<br />
une discipline technique de data-scientists<br />
permettant de défricher le terrain, avec<br />
l’aide de nos 200 experts chargés de garantir<br />
l’excellence technique de la société. De là à<br />
concevoir un lanceur de manière entièrement<br />
digitale avec de l’IA, il y a un énorme<br />
pas à franchir, qui nécessitera probablement<br />
quelques décennies encore… ●<br />
Propos recueillis par Olivier Guillon<br />
PUBLI-COMMUNIQUÉ<br />
CYBERNETIX Compiègne<br />
étend son offre avec la thermographie<br />
CYBERNETIX est une société du Groupe Technip Energies, experte en ingénierie mécanique et contrôles non<br />
destructifs. Dans le cadre de son développement, une plateforme technologique de thermographie vient d’être<br />
mise en place.<br />
Fort de 20 ans d’expérience dans le domaine des CND et de la<br />
caractérisation mécanique, CYBERNETIX fournit une gamme de<br />
prestations complètes, allant des premiers essais de faisabilité et<br />
de caractérisation jusqu’à l’intégration de solutions industrielles,<br />
en passant par la maitrise des outils de simulation.<br />
Dans cette optique, CYBERNETIX étend aujourd’hui son offre<br />
CND au travers de sa nouvelle plateforme de thermographie<br />
infrarouge active. Une technologie de pointe pour la détection<br />
des défauts surfaciques et sub-surfaciques sur matériaux<br />
composites, polymères et métalliques.<br />
Basé sur l’analyse des flux thermiques (domaine infrarouge), ce<br />
type de mesure permet un gain de temps et une réduction des<br />
coûts de contrôle, aussi bien sur des échantillons de laboratoire<br />
que sur des pièces industrielles de grandes dimensions. Une<br />
méthode rapide et compatible avec de nombreux matériaux<br />
(limitant les risques HSE).<br />
Les plateformes d’essais mécaniques et CND de CYBERNETIX<br />
situées sur son site de Compiègne sont ouvertes à tous les<br />
industriels souhaitant réaliser des essais de faisabilité avec<br />
un accompagnement à l’industrialisation de leurs produits/<br />
matériaux.<br />
POUR EN SAVOIR PLUS<br />
www.cybernetix.fr<br />
contact.compiegne.cybernetix@technipenergies.com<br />
ESSAIS & SIMULATIONS • N°<strong>145</strong> • juin-juillet-août 2021 I29
DOSSIER<br />
ARTICLE TECHNIQUE<br />
<strong>Essais</strong> vide-Thermiques – le cas<br />
de la qualification d’un satellite<br />
Paul-Éric Dupuis, Managing Director d’Intespace BV (groupe Airbus Defence and Space), revient sur un riche<br />
retour d’expérience de la solution DynaWorks appliquée aux essais vide-thermique, catégorie d’essais très<br />
caractéristiques du domaine spatial. Il a développé des compétences et des moyens afin de concevoir, construire<br />
et tester les satellites qu’il construit que ce soit pour les télécommunications, l’observation de la terre ou les<br />
missions scientifiques.<br />
Paul-Éric<br />
Dupuis<br />
Managing<br />
Director at<br />
Intespace BV<br />
(Airbus Defence<br />
and Space)<br />
De la même manière qu’un avion<br />
doit subir des essais de qualification<br />
avant de s’envoler, un<br />
satellite se doit d’être préparé au mieux<br />
à l’environnement qu’il va rencontrer au<br />
long de sa durée de vie. Parmi tous ces<br />
essais, ceux qui distinguent le domaine<br />
spatial des autres sont ceux consacrés<br />
à la qualification à l’environnement en<br />
orbite, caractérisé par l’absence de fluide<br />
environnant et la présence de forts gradients<br />
thermiques.<br />
Les températures rencontrées en orbite<br />
sont extrêmes : on peut passer de +200°C<br />
sur une face exposée au soleil à -200°C et<br />
moins lorsque la face à l’ombre vise l’espace<br />
profond. L’absence de fluide environnant,<br />
comme l’air sur notre terre, supprimant<br />
l’inertie, les variations peuvent être<br />
très brutales et les gradients thermiques<br />
très conséquents au sein de la structure.<br />
Les essais de qualification revêtent alors<br />
une très grande importance, d’autant<br />
plus que, contrairement à un avion, la<br />
maintenance n’est ordinairement pas<br />
possible une fois le satellite lancé.<br />
Airbus Defence and Space, comme tous<br />
les grands constructeurs de satellites, a<br />
développé des compétences et des moyens<br />
afin de concevoir, construire et tester les<br />
satellites qu’il construit que ce soit pour<br />
les télécommunications, l’observation<br />
de la terre ou les missions scientifiques.<br />
LA CONCEPTION<br />
Tout commence donc par une phase de<br />
conception pour répondre aux besoins<br />
de la mission. Les équipes du bureau<br />
d’études mettent leurs compétences au<br />
service des architectes qui conçoivent le<br />
moyen de répondre au cahier des charges<br />
de la mission.<br />
Le satellite est généralement constitué<br />
d’un module de service qui va fournir<br />
l’énergie au module de la charge utile<br />
qui est le cœur de la mission. Les équipes<br />
d’Airbus Defence and Space sont réparties<br />
dans quatre pays (France, Angleterre,<br />
Allemagne et Espagne) et chacune a son<br />
rôle à jouer en fonction de la mission du<br />
satellite. L’assemblage final et les essais de<br />
qualification étant généralement effectués<br />
à Toulouse qui est le principal site de la<br />
division spatiale.<br />
Fig. 1 - Modèle thermique d’un satellite<br />
La préparation des essais de qualification,<br />
s’effectue dès le niveau de la conception.<br />
Ainsi pour valider l’architecture et le bon<br />
fonctionnement de tous les modules, un<br />
plan d’instrumentation est soigneusement<br />
mis au point. Chaque capteur est<br />
positionné pour valider un ou plusieurs<br />
équipements et comme il faut considérer<br />
plusieurs températures de fonctionnement<br />
en fonction de la phase où travaille<br />
le satellite, il est aussi nécessaire de définir<br />
plusieurs phases d’essais à des températures<br />
d’environnement différentes. Mise<br />
bout à bout toutes ces phases réalisées en<br />
3 équipes, peuvent représenter plusieurs<br />
semaines et même plusieurs mois pour<br />
les satellites les plus complexes, le record<br />
ayant été battu cette année avec 120 jours<br />
d’essais pour le dernier né des satellites<br />
de télécommunication.<br />
30 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°<strong>145</strong> • juin-juillet-août 2021
DOSSIER<br />
LA PRÉPARATION D’ESSAI<br />
Lorsque le modèle du satellite a été<br />
validé, le modèle physique se construit<br />
en assemblant les contributions de différentes<br />
sociétés participant au projet.<br />
Si l’assemblage final a généralement lieu<br />
dans le centre d’essai pour des raisons<br />
de facilité, les équipes de ce centre interviennent<br />
bien avant car l’installation<br />
des capteurs dans les parties qui seront<br />
ensuite inaccessibles doit nécessairement<br />
s’effectuer pendant l’assemblage.<br />
Un satellite est ainsi instrumenté, en<br />
prévision de l’essai vide-thermique, par<br />
plusieurs centaines de thermocouples<br />
qui viennent compléter les mesures<br />
effectuées par certains des équipements.<br />
Chaque thermocouple étant relié à la<br />
station d’acquisition par deux fils, on<br />
obtient des torons de câbles impressionnants<br />
dont les longueurs peuvent<br />
faire plusieurs dizaines de mètres. Le<br />
tout devant aller sous vide, ces câbles<br />
sont fabriqués spécialement pour ne pas<br />
dégazer et venir polluer lors de l’essai les<br />
parties sensibles du satellite comme des<br />
optiques pour les satellites d’observation.<br />
Ils doivent aussi pouvoir supporter les<br />
forts gradients thermiques auxquels la<br />
structure va être soumise.<br />
Fig. 2 – Installation d’un satellite dans le caisson d’essai vide-thermique SIMMER<br />
Sopemea, expert de vos<br />
qualifications d’équipements<br />
Vous souhaitez valider le niveau de<br />
sécurité et de performance de vos<br />
produits ou équipements avant leur<br />
mise sur le marché ?<br />
Sopemea, filiale du Groupe Apave,<br />
vous accompagne à toutes les étapes<br />
de vos projets dans vos essais :<br />
• Mécaniques<br />
• Climatiques<br />
• CEM et électriques<br />
• Mesures<br />
• <strong>Simulations</strong> numériques<br />
ESSAIS & SIMULATIONS • N°<strong>145</strong> • juin-juillet-août 2021 I31
DOSSIER<br />
Afin de diminuer à la fois le temps de<br />
pose de cette instrumentation (routage)<br />
et le coût de ces kilomètres de câbles,<br />
Airbus Defence and Space a travaillé de<br />
concert avec l’agence spatiale européenne<br />
et le CNES pour mettre au point des<br />
capteurs de température sans fil [R1] ce<br />
qui devrait à terme simplifier les phases<br />
de préparation d’essai et donc le coût<br />
de ces essais.<br />
LES ESSAIS<br />
Reproduire sur terre les conditions<br />
extrêmes existantes dans l’espace sur<br />
les grands volumes devant contenir les<br />
satellites coûterait extrêmement cher. Les<br />
satellites font couramment deux mètres<br />
cinquante de côté et jusqu’à six mètres<br />
de hauteur, voire davantage pour les<br />
plus grands. Le caisson vide-thermique<br />
SIMMER (Simulateur HERMES du<br />
nom de la défunte navette spatiale<br />
européenne) (Fig. 2) fait ainsi dix mètres<br />
de diamètre et dix mètres de long. Ses<br />
parois sont tapissées de radiateurs peints<br />
en noir dans lesquels circule de l’azote<br />
gazeux à -170°C.<br />
S’il avait fallu reproduire les conditions<br />
exactes régnant dans le vide sidéral,<br />
beaucoup plus froid puisque à quelques<br />
degrés Kelvin à peine, il aurait fallu<br />
remplacer l’azote par de l’hélium ce<br />
qui aurait eu le double inconvénient de<br />
mettre ces essais à un coût prohibitifs<br />
(80% de l’air ambiant est constitué<br />
d’azote alors que l’hélium est un gaz rare)<br />
et de générer des fuites incontrôlables,<br />
l’hélium étant beaucoup plus compliqué<br />
à canaliser que l’azote, sa molécule étant<br />
pratiquement la plus petite du tableau<br />
périodique des éléments.<br />
Un compromis a donc consisté à<br />
qualifier les structures spatiales de<br />
grandes tailles à une température<br />
moins froide que celle à laquelle elles<br />
seront réellement soumises et à ensuite<br />
extrapoler les résultats, la précision<br />
de cette interpolation s’étant révélée<br />
satisfaisante à l’usage.<br />
Des recherches ont été<br />
menées pour réaliser<br />
le pilotage du moyen<br />
de manière automatique<br />
à l’aide d’algorithme de<br />
commande prédictive.<br />
Au cours de ces longues campagnes<br />
d’essais, les équipes analysent 24h/24<br />
les différentes configurations de<br />
fonctionnement du satellite. Il s’agit<br />
aussi d’être réactif pour faire face à<br />
des situations imprévues telles que des<br />
réactions inattendues du satellite (non<br />
conformes à celles prédites par le modèle)<br />
mais aussi et surtout des pannes, celles-ci<br />
pouvant survenir aussi bien au niveau du<br />
satellite qu’au niveau du moyen d’essai.<br />
Dans le but de réduire les coûts induits<br />
par ces essais et donc d’améliorer la<br />
compétitivité de la société, des recherches<br />
ont été menées pour réaliser le pilotage du<br />
moyen de manière automatique à l’aide<br />
d’algorithme de commande prédictive.<br />
Cependant si cette technique a pu<br />
s’appliquer avec succès aux chambres<br />
de tailles moyennes pour tester des<br />
équipements [R2], il n’a pas encore été<br />
envisagé d’appliquer cette technique pour<br />
les essais satellites compte tenu à la fois de<br />
leur complexité et du risque associé, un<br />
gros satellite ayant un coût de plusieurs<br />
centaines de millions euros.<br />
L’EXPLOITATION DES RÉSULTATS<br />
Lors de ces essais, il est donc nécessaire de<br />
faire l’acquisition de milliers de voies de<br />
mesure de manière à pouvoir ensuite les<br />
exploiter en les comparants aux résultats<br />
du modèle. Pour ce faire, Airbus Defence<br />
and Space a développé au fil des années<br />
des outils informatiques qui ont été<br />
regroupés dernièrement permettant de<br />
faire le lien de manière continue entre<br />
les architectes, le bureau d’études, les<br />
équipes d’intégration et les essais.<br />
Les avantages sont multiples favorisant<br />
le dialogue entre les différents services<br />
et permettant des réductions de coût<br />
importantes (formation, communication<br />
inter service, diagnostics, comparaisons<br />
et analyse des résultats, …). L’année<br />
dernière un nouveau module a été<br />
développé pour piloter les chambres videthermique<br />
(DynaThermaNeo) permettant<br />
l’utilisation d’un outil complètement<br />
intégré dans une suite logicielle allant<br />
de la conception de l’essai à l’analyse des<br />
résultats en passant par une interaction<br />
dynamique avec son pilotage en temps<br />
réel [R3].<br />
Il est ainsi possible par exemple<br />
de manière simple non seulement<br />
d’afficher les courbes de températures<br />
des différentes voies de mesure mais<br />
encore en pointant chaque courbe avec<br />
la souris, d’afficher la photographie du<br />
capteur donnant la mesure observée.<br />
On a ainsi une idée précise du lieu où<br />
le phénomène est observé.<br />
Toujours en utilisant la base de données<br />
Bibliographie<br />
[1] N. Chauvet, P-E. Dupuis, C.<br />
Corberand, S. Polino, X. Lafontan,<br />
J. Marti, V. Frad, “Thermal<br />
Wireless Sensors Development”,<br />
European Conference on Spacecraft<br />
Structures, Materials and<br />
Environmental Testing, 23-26 Mars,<br />
2021.<br />
[2] R. Lamandé, V. Sayoux, F.<br />
Cabaret, P-E. Dupuis, “Radiative<br />
Thermal Regulation in Thermal<br />
Vacuum Tests”, European<br />
Conference on Spacecraft<br />
Structures, Materials and<br />
Environmental Testing, 23-26 Mars,<br />
2021.<br />
[3] DynaWorks V7 Product<br />
Specifications, Integrated test<br />
and simulation data management<br />
and analysis for demanding<br />
professionnals.<br />
32 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°<strong>145</strong> • juin-juillet-août 2021
DOSSIER<br />
à laquelle est relié l’outil de pilotage, il<br />
est possible de superposer les courbes<br />
mesurées aux courbes prédites par le<br />
modèle thermique dans le cours de l’essai.<br />
On peut aussi y rajouter une courbe<br />
prédisant la suite par interpolation ce<br />
qui permet d’affiner le pilotage et donc<br />
de raccourcir les durées d’essais.<br />
Sur le plan graphique, une visualisation<br />
3D permet d’afficher le modèle thermique<br />
du satellite et d’y représenter sous forme<br />
de cartographie les températures prédites,<br />
calculées ou mesurées, ou les différences<br />
entre ces valeurs, le tout en temps réel<br />
(Fig. 3).<br />
Fig. 3 – DynaWorks-Systema (DySCo) - Comparaison calcul-essais en temps réel<br />
CONCLUSIONS<br />
Les derniers progrès introduits dans le<br />
traitement des données depuis le bureau<br />
d’études jusqu’à la réalisation des essais<br />
ainsi que les améliorations des moyens<br />
d’essais eux-mêmes poursuivis constamment<br />
au fil des ans, permettent à Airbus<br />
Defence and Space de continuer à améliorer<br />
sa compétitivité dans la lutte qui se<br />
joue au niveau mondial. Cette politique<br />
d’amélioration continue et les investissements<br />
associés, permettent à la société de<br />
compter parmi les acteurs incontournables<br />
du domaine ●<br />
Paul-Éric Dupuis<br />
Autorité Technique<br />
Centre d’<strong>Essais</strong> Toulouse<br />
Un carrefour d’échanges incontournable pour les experts,<br />
les ingénieurs et les techniciens de l’environnement<br />
Rejoignez-nous<br />
<br />
dernières<br />
techniques d’essais et de simulation de l’environnement<br />
<br />
formation journées techniques colloques, salons<br />
ouvrages guides techniques<br />
1967 <br />
<br />
<br />
<br />
Qui est concerné par notre activité ?<br />
• <br />
<br />
• <br />
<br />
<br />
• <br />
<br />
• <br />
Association pour le développement des Sciences et Techniques de l’Environnement - Association régie par la loi 1901<br />
- - www.aste.asso.fr - Tel : 01 61 38 96 32<br />
ESSAIS & SIMULATIONS • N°<strong>145</strong> • juin-juillet-août 2021 I33
DOSSIER<br />
PARTENARIAT<br />
Le Cnes et l’Onera renforcent leur<br />
coopération dans les systèmes orbitaux<br />
de nouvelle génération<br />
Les deux partenaires historiques dans le domaine de la recherche spatiale ont décidé de mobiliser leurs forces<br />
et leurs compétences afin de traiter les nouveaux enjeux du secteur, lanceurs, satellites et usages des données<br />
issues du spatial.<br />
De gauche à droite, Jean Yves Le Gall,<br />
ancien président du Cnes,<br />
et Bruno Sainjon, Pdg de l’Onera<br />
Le 8 avril dernier, la réunion<br />
bilatérale réunissant notamment<br />
les présidents des deux organismes a<br />
permis de passer en revue les nombreuses<br />
initiatives communes et de mesurer leur<br />
état d’avancement. Elle a également<br />
abouti à la signature de deux nouveaux<br />
programmes d’intérêt commun (PIC),<br />
actions de recherche cofinancées par le<br />
Cnes et l’Onera, dans le domaine des<br />
systèmes orbitaux, l’accord-cadre mis en<br />
place en 2015 et renouvelé en 2020 ayant<br />
conduit à un renforcement significatif de<br />
ces vecteurs de coopération.<br />
Dans le sillage des PIC récemment<br />
engagés (PIC PERF2 dans le domaine<br />
de la propagation électromagnétique<br />
radiofréquence, PIC Mateo pour l’étude des<br />
liaisons optiques sol / satellite, PIC C3PO<br />
pour la modélisation de la combustion du<br />
couple oxygène/méthane retenu pour le<br />
futur moteur Prometheus des lanceurs<br />
de l’ESA), le Cnes et l’Onera viennent de<br />
signer deux nouveaux accords. Le PIC<br />
Cosor-2 est la deuxième phase du PIC<br />
Cosor (commandes des systèmes orbitaux),<br />
qui a permis de développer en quelques<br />
années des techniques de commandes<br />
non linéaires robustifiées, à usages variés,<br />
et le PIC Leonidas (experimental and<br />
numerical degradation study of space<br />
debris during atmospheric entry) ; celui-ci<br />
est consacré à l’étude de la dégradation<br />
aérothermodynamique des débris durant<br />
la rentrée atmosphérique et s’inscrit dans<br />
un contexte où la réduction des risques<br />
pour les populations et les biens devient<br />
vitale, notamment face à l’amplification<br />
de la présence de débris en orbite basse,<br />
en lien avec la dynamique du Newspace<br />
et l’arrivée des grandes constellations ●<br />
Olivier Guillon<br />
©CNRS Phototheque/Cyril FRESILLON<br />
Un nouveau président pour le Cnes<br />
Le Conseil des Ministres du mercredi 14 avril 2021 a nommé Philippe Baptiste président du Centre<br />
national d’études spatiales (Cnes). Né en 1972, Philippe Baptiste est docteur de l’Université de<br />
Technologie de Compiègne et ingénieur civil des Mines de Nancy. Il détient également un MSc<br />
de l’Université de Strathclyde à Glasgow, un DEA de Sorbonne Université et une habilitation à<br />
diriger des recherches. Spécialiste d’algorithmique, d’optimisation combinatoire, de recherche<br />
opérationnelle et d’intelligence artificielle, Philippe Baptiste a mené une carrière académique<br />
comme chercheur au CNRS (1999), au Watson Research Center d’IBM (2000-2001), et comme<br />
professeur chargé de cours à l’École Polytechnique (2002-2012). Il est l’auteur de plusieurs ouvrages et d’environ 150<br />
publications et communications scientifiques. Il a dirigé le laboratoire d’informatique l’École polytechnique, créé l’Institut<br />
des sciences de l’information et de leurs interactions avant de devenir en 2014 directeur général délégué du CNRS.<br />
34 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°<strong>145</strong> • juin-juillet-août 2021
DOSSIER<br />
CONTRAT<br />
Safran fournira l’instrumentation<br />
et la télémesure de Callisto<br />
pour le Cnes<br />
© CNES-BLACKBEAR<br />
L’Agence spatiale française a sélectionné Safran Data Systems pour fournir les équipements d’instrumentation<br />
et de télémesure du nouveau démonstrateur de lanceur réutilisable Callisto.<br />
Conjointement développé par le<br />
Cnes, le DLR (agence spatiale<br />
allemande) et la Jaxa (agence<br />
spatiale japonaise), Callisto est un véhicule<br />
mono-étage réutilisable. Ce programme<br />
a pour objectifs de mettre au point et de<br />
démontrer les technologies nécessaires<br />
à la construction et à l’exploitation d’un<br />
lanceur réutilisable, ainsi que de préciser<br />
l’évaluation de son coût opérationnel. Les<br />
premiers vols sont prévus depuis le centre<br />
spatial européen de Kourou, en Guyane<br />
française.<br />
Safran Data Systems fournira plusieurs<br />
unités d’acquisition de données CMA<br />
afin de recueillir et traiter les données<br />
de la plupart des instruments, capteurs<br />
et caméras vidéo embarqués dans le<br />
lanceur en générant un flux de télémesure<br />
envoyé en temps réel vers le centre de<br />
contrôle au sol. Ces CMA assureront en<br />
parallèle la transmission des commandes<br />
provenant du sol vers l’ordinateur de<br />
bord. Cette liaison montante permettra<br />
d’améliorer le guidage du lanceur pendant<br />
sa phase retour par rapport à son point<br />
d’atterrissage.<br />
UNE TECHNOLOGIE ROBUSTE ET<br />
ÉPROUVÉE<br />
Le CMA proposé, couramment utilisé<br />
pour les essais en vol de missiles et<br />
l’instrumentation de lanceurs, est une<br />
technologie robuste et éprouvée avec<br />
déjà plusieurs milliers d’heures de vol<br />
à son actif. Grâce à une coopération de<br />
plus de quarante ans avec l’ensemble des<br />
acteurs clés du centre de Kourou, Safran<br />
Data Systems dispose d’une grande<br />
expérience des pratiques et standards<br />
d’instrumentation et de télémesure<br />
du CNES. La même technologie vole<br />
également aujourd’hui sur Ariane 5 afin<br />
d’assurer une sécurité renforcée pendant<br />
les premières minutes du lancement.<br />
Pour Jean-Marc Astorg, directeur des<br />
lanceurs au CNES, « l’objectif est de voler<br />
jusqu’à 25 km d’altitude et d’effectuer toutes<br />
les manoeuvres nécessaires afin d’atterrir<br />
à proximité de la rampe de lancement,<br />
avec une précision de quelques mètres.<br />
Et bien sûr, de réutiliser le même véhicule<br />
cinq fois ! » Durant toutes les phases de<br />
développement et d’exploitation de ce<br />
nouveau lanceur Callisto, Safran Data<br />
Systems travaillera aux côtés du CNES<br />
et ses partenaires DLR et Jaxa. De son côté,<br />
Jean-Marie Bétermier, président de Safran<br />
Data Systems, a déclaré s’être « réjoui de la<br />
décision du CNES. Pour la première fois,<br />
notre unité d’acquisition de données CMA<br />
volera sur un lanceur réutilisable. C’est un<br />
grand défi technologique pour nous ! » ●<br />
ESSAIS & SIMULATIONS • N°<strong>145</strong> • juin-juillet-août 2021 I35
DOSSIER<br />
FOCUS PME<br />
Comment MAP Space Coatings s’est fait<br />
une place dans le spatial<br />
Le spécialiste ariégeois du revêtement envoie dans l’espace ses produits entièrement développés en interne<br />
depuis près de trente ans. L’occasion pour ce numéro spécialement consacré au spatial de revenir sur le savoirfaire<br />
de cette PME qui a travaillé sur les finitions des pièces optiques du rover Perseverance.<br />
professionnels que particuliers et l’apparition de nouveaux<br />
acteurs ont fermement relancé la croissance d’un secteur<br />
aujourd’hui en pleine ébullition.<br />
Fabrication de revêtements antistatiques pour lanceurs<br />
C’est l’histoire d’une rencontre. Celle d’une société de<br />
peinture du sud de la France – Maestria – et d’un<br />
laboratoire de recherche « Matériaux » du CNES,<br />
destiné à concevoir les revêtements pour le milieu spatial.<br />
Une rencontre pas si improbable que cela<br />
puisqu’en 1986, les deux entités se trouvent<br />
au cœur d’une course à l’espace, course qui<br />
contribuera au développement de l’entreprise<br />
nouvellement créée, née du rapprochement<br />
des deux partenaires.<br />
Contrôle<br />
de l’état de<br />
surface d’un<br />
revêtement<br />
thermo-optique<br />
DES RELATIONS DE CONFIANCE MUTUELLES AVEC LE<br />
CNES<br />
« Depuis trente ans, MAP Space Coatings a su développer<br />
une relation de confiance avec ses clients qui dépasse le simple<br />
lien client-fournisseur, s’appuyant sur le partage d’une vision<br />
commune et conjuguant à la fois innovation et recherche<br />
d’excellence, poursuit Olivier Guillaumon. Aujourd’hui,<br />
MAP Space Coatings compte ainsi parmi les vingt PME du<br />
secteur spatial avec lesquelles le Cnes a engagé un «partenariat<br />
gagnant», dans le cadre du Pacte PME ».<br />
Il faut dire que depuis sa création, l’entreprise a su répondre,<br />
à travers ses produits et services (revêtements chauds ou<br />
froids, conformal coatings, adhésifs, graisses, etc.), aux enjeux<br />
Masquage d’une<br />
pièce satellite<br />
en aluminium<br />
argenté<br />
C’est donc dans un contexte mêlant<br />
indépendance technologique et<br />
développement d’une industrie de haute<br />
technologie que MAP Space Coatings<br />
voit le jour. « Pour nous, la création de<br />
cette entreprise réside dans la volonté<br />
politique et historique d’inscrire la France<br />
dans course à l’espace », précise Olivier<br />
Guillaumon, directeur de la société. Et<br />
alors que la compétition s’est tarie au fil des<br />
années, l’explosion des usages aussi bien<br />
36 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°<strong>145</strong> • juin-juillet-août 2021
DOSSIER<br />
techniques, stratégiques et financiers du domaine du spatial.<br />
Mais sur quoi repose exactement le savoir-faire de MAP Space<br />
Coatings ? « Nous évoluons dans un domaine complexe : celui<br />
du spatial. C’est pourquoi MAP Space Coatings détient ses<br />
propres technologies en s’appuyant sur le savoir-faire et l’expertise<br />
pointue du département R&D afin de développer des technologies<br />
propres et garantir une durée de vie de nos produits adaptée au<br />
secteur du spatial, non soumise à des législations restrictives<br />
(loi ITAR par exemple) ».<br />
MAP Space Coatings fabrique ses propres matières premières.<br />
Et pour prévenir de l’obsolescence commerciale de nos<br />
revêtements, l’entreprise a fait le choix de produire elle-même<br />
ses propres matières premières. « Nos clients ont ainsi la garantie<br />
que leur revêtement sera toujours disponible dans le temps,<br />
tant que notre collaboration perdure ».<br />
UNE IMPLICATION SIGNIFICATIVE DANS LA<br />
RÉALISATION DU ROVER PERSEVERANCE<br />
L’action de MAP Space Coatings sur le projet Super Cam<br />
a été réalisée en 2017 : elle a consisté à l’application d’un<br />
revêtement optique qualifié spatial à l’intérieur des pièces<br />
optique de Super Cam. « Il s’est agi au départ de proposer le<br />
revêtement le plus adéquat (performance et qualification), se<br />
souvient Olivier Guillaumon, démontrer notre savoir-faire<br />
en termes d’application de revêtement optique, de fournir les<br />
garanties de certification (EN9100, ISO 9001, un agrément de<br />
«savoir-faire Cnes» concernant la finition thermique de pièces<br />
de satellites), d’assurer les conditions de propreté et de maîtrise<br />
de la température ainsi que de l’hygrométrie lors des phases<br />
critiques puis, enfin, de décrire la procédure mise en œuvre… soit<br />
Super Cam - Pièces diverses<br />
vingt-huit étapes au total ! La suite a consisté en la réalisation<br />
de l’application du revêtement selon la procédure convenue ».<br />
Le choix des concepteurs de SuperCAm de solliciter MAP<br />
Space Coatings afin de réaliser cette opération critique réside<br />
dans le fait que « nous sommes les concepteurs et fabricants du<br />
revêtement MAP PNC, l’un des revêtements les plus performants<br />
au niveau optique (absorption des rayonnement parasités) mais<br />
également car nous avons su développer un vrai savoir-faire dans<br />
l’application des pièces otiques » ; plus précisément, il s’agit de<br />
maîtriser à la fois l’épaisseur du revêtement MAP PNC déposé<br />
sur des formes très complexes mais aussi de maitriser très<br />
précisément le masquage des pièces (précision à moins d’un<br />
millimètre pour le positionnement et du dimensionnement) ●<br />
Olivier Guillon<br />
Enjeux et spécificités du projet<br />
Le dépôt, par le département Application, du revêtement noir MAP PNC, a pour<br />
objectif de minimiser l’apparition de rayons lumineux parasites dans le télescope<br />
du Super Cam. Ce revêtement développé au sein du département R&D de MAP<br />
Space Coatings permet également d’améliorer les caractéristiques infra-rouges<br />
dans le parcours optique. L’entreprise ariégeoise a donc réalisé cette application<br />
sur plusieurs modèles (modèle de qualification-QFM, modèle de vol - FM) pour<br />
lesquels plus d’une cinquantaine de pièces unitaires ont été revêtues. La faible<br />
dimension de certaines pièces, a amené MAP Space Coatings à mettre une<br />
procédure de masquage sur mesure (étape consistant à épargner certaines<br />
zones de la pièce, avec une précision dimensionnelle parfois inférieure à 1mm),<br />
afin de garantir la couverture homogène (épaisseur du revêtement MAP PNC).<br />
L’Observatoire Midi Pyrénées (ou IRS) a effectué le design des pièces sous<br />
responsabilité Lesia.<br />
ESSAIS & SIMULATIONS • N°<strong>145</strong> • juin-juillet-août 2021 I37
DOSSIER<br />
PANORAMA<br />
Le domaine spatial, un secteur<br />
en pleine ébullition !<br />
Petit tour d’horizon de quelques actualités en matière de recherche et de technologies qui animent la filière très<br />
foisonnante du spatial, du moins en Europe, continent trop souvent accusé, à tort parfois, d’être à la traîne…<br />
OPUS AEROSPACE LAURÉAT DU « START-UP<br />
CHALLENGES 2021 » DE TECHINNOV<br />
CORODRO, UN PROJET POUR FACILITER<br />
L’EXPLORATION DE LA LUNE<br />
© DR<br />
La start-up Opus Aerospace, spécialisée dans le développement<br />
de lanceur de microsatellites, a remporté le Challenges<br />
Innovations de la convention d’affaires Techinnov. Depuis<br />
quelques années, la tendance est à la réduction de la taille<br />
de ces derniers : de plusieurs tonnes, on est passé à quelques<br />
dizaines de kilos pour les plus petits d’entre eux. Seulement,<br />
on ne dispose pas de lanceurs adaptés. Pourquoi ? Parce<br />
que les fusées ont été conçues pour lancer dans l’espace des<br />
satellites lourds. Les utiliser pour en lancer de plus petites<br />
tailles reviendrait à utiliser un train pour transporter une<br />
personne. Pour mémoire, mobiliser un lancer coûte environ<br />
200 millions d’euros tandis que le coût d’un microsatellite à la<br />
conception est de l’ordre de quelques milliers d’euros... Opus<br />
Aerospace, investit la niche des satellites de moins de 50 kg,<br />
lancés à l’unité ou en grappe, sachant que ces microsatellites<br />
peuvent aller jusqu’à 500 kg.<br />
Le Space Advanced Concepts Laboratory (SaCLaB) de<br />
l’ISAE-Supaero à Toulouse et une équipe d’étudiants de<br />
l’Institut développent le projet Collaborative Rover and Drone<br />
(CoRoDro) visant à étudier la navigation et les opérations<br />
autonomes pour les systèmes robotiques spatiaux. Cette<br />
étude scientifique fait partie des douze projets technologiques<br />
universitaires sélectionnés dans huit pays différents dans<br />
le cadre de l’initiative Igluna 2021 soutenue par l’ESA.<br />
Concrètement le drone réalise un repérage et une cartographie<br />
de son environnement, qu’il transmet au rover afin que ce<br />
dernier l’analyse et choisisse les points les plus pertinents<br />
pour se déplacer et y mener des expériences scientifiques.<br />
Grâce à la cartographie réalisée par le drone, le rover est<br />
capable de choisir le chemin le plus court et de déterminer<br />
les obstacles éventuels, ce qui permet de raccourcir chaque<br />
mission d’exploration.<br />
38 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°<strong>145</strong> • juin-juillet-août 2021
DOSSIER<br />
L’objectif de ce projet est de voir jusqu’où il est possible de faire<br />
confiance au travail de robots pour se déplacer et prendre des<br />
décisions en totale autonomie, et de déterminer quel niveau<br />
décisionnel on attribue à l’humain pour réagir notamment<br />
aux imprévus (panne, obstacles, erreurs...). Dans la perspective<br />
d’une installation lunaire, les robots interviendraient en support<br />
d’activités critiques.<br />
SMAC S’ÉQUIPE DE DEUX NOUVEAUX VIBRATEURS<br />
Spécialiste des applications aérospatiales, Smac étend ses<br />
capacités d’essai en faisant l’acquisition de deux nouveaux<br />
vibrateurs. Le fabricant de pièces sur mesure pour la protection<br />
d’équipements utilisés en environnement extrême, notamment<br />
en altitude élevé et dans l’espace, avait besoin de disposer de<br />
solution d’essai en vibration fiable, capable de caractériser<br />
un nouvel amortisseur et de valider son comportement dans<br />
des délais très courts. Ses partenaires commerciaux, Airbus,<br />
Safran ou Ariane Espace, imposent des critères de performance<br />
extrêmement rigoureux, notamment en ce qui concerne la<br />
rigidité de l’élastomère. L’entreprise a ainsi consulté Hottinger<br />
Brüel & Kjær (HBK), qui, après une étude approfondie des<br />
besoins, a préconisé le vibrateur LDS V8 pour les essais de<br />
force élevée et le vibrateur LDS V721 pour les essais moins<br />
sévères. Les nouveaux vibrateurs - le modèle V8 d’une force<br />
nominale de 57 000 newtons et le modèle V721 d’une force<br />
de 3 000 newtons - ont été installés au sein du laboratoire<br />
implanté à Toulon.<br />
UN HEXAPODE POUR TESTER LES CAMÉRAS DE LA<br />
MISSION PLATO<br />
Le fabricant Symétrie a livré un hexapode Zonda à l’Institut<br />
d’astrophysique spatiale (IAS) à Orsay pour mener des tests<br />
en vide thermique et l’étalonnage de treize caméras de la<br />
mission Plato (Planetary transits and oscillations of stars),<br />
dont le lancement est prévu en 2026. Mission de l’Agence<br />
spatiale européenne (ESA), Plato est destiné à la découverte<br />
d’exoplanètes de type terrestre. Celle-ci doit déterminer dans<br />
quelle mesure notre système solaire et la Terre constituent un<br />
ensemble atypique ou si de tels ensembles sont répandus dans<br />
l’Univers. Dans ce cadre, l’hexapode Zonda, compatible vide<br />
10-6 mbar, permet de positionner chaque caméra selon les six<br />
degrés de liberté (Tx, Ty, Tz, Rx, Ry, Rz) avec une résolution<br />
de 0,1 µm et une justesse angulaire de 7 µrad, soit ~0,0004°,<br />
sur un déplacement de ± 23°. Pour rappel, 1 µrad correspond<br />
à une variation d’1 mm sur 1 km.<br />
LE CNES ET L’ISAE-SUPAERO RECONDUISENT LEUR<br />
PARTENARIAT<br />
Jean-Yves Le Gall, président du Cnes, et Olivier Lesbre, directeur<br />
général de l’ISAE-Supaero, ont signé le renouvellement, pour<br />
une durée de cinq ans, de la convention visant à consolider leur<br />
collaboration historique dans les domaines de la formation,<br />
de la recherche et de l’innovation et à mieux structurer leurs<br />
relations. L’Institut supérieur de l’aéronautique et de l’espace<br />
étant le leader mondial de l’enseignement supérieur et de la<br />
recherche en ingénierie aérospatiale, des activités d’étude et de<br />
recherche dans le domaine spatial se sont largement développées<br />
entre le Cnes et l’ISAE-Supaero.<br />
Le renouvellement de cet accord va permettre de mieux<br />
communiquer auprès des étudiants et des jeunes diplômés de<br />
l’école, favoriser le développement de projets étudiants et de projets<br />
de recherche coopératifs en commun, développer et améliorer<br />
les formations mais aussi soutenir la préparation des étudiants<br />
à leur entrée sur le marché du travail. Cet accord va permettre<br />
également de mieux bénéficier des savoir-faire du Cnes afin de<br />
développer l’expérience professionnelle et internationale des<br />
étudiants et participer à des projets de recherche communs, en<br />
particulier dans le cadre de thèses ISAE-Supaero cofinancées<br />
par le Cnes ●<br />
ESSAIS & SIMULATIONS • N°<strong>145</strong> • juin-juillet-août 2021 I39
DOSSIER<br />
RECHERCHE & DÉVELOPPEMENT<br />
Deux nouveaux contrats pour Thales<br />
Alenia Space<br />
Le Franco-italien a remporté un premier contrat auprès de l’Agence spatiale italienne (ASI) afin d’étudier la<br />
faisabilité de seize idées de conception visant à établir une future présence humaine sur la Lune.<br />
© NASA<br />
© Thales Alenia Space/Briot<br />
Nées de l’initiative de l’ASI dans le cadre d’un partenariat<br />
stratégique avec la Nasa au titre de son programme<br />
Artemis d’exploration humaine de la Lune, ces<br />
études pourraient servir à étayer une feuille de route pour<br />
la participation italienne à ce programme lunaire – et même<br />
au développement d’une économie lunaire durable. Celles-ci<br />
porteront tout particulièrement sur un concept de « Shelter »,<br />
un module d’habitat de surface pressurisé qui pourra accueillir<br />
les astronautes en cas d’urgence et comme point de départ<br />
d’activités d’exploration du sol lunaire, ainsi que sur un système<br />
de télécommunications pour faciliter les liaisons entre la base<br />
lunaire, la station orbitale Gateway et la Terre.<br />
Parmi les autres éléments étudiés, on peut citer des modules<br />
de surface pressurisés, tels qu’un laboratoire de recherches<br />
scientifiques, un dôme pressurisé d’observation de nouvelle<br />
génération à bord de la Gateway, et un module d’habitation<br />
pour les astronautes. Des moyens de transport seront également<br />
envisagés pour permettre aux astronautes d’explorer le sol<br />
lunaire ou d’acheminer du fret vers la Gateway ou ailleurs sur<br />
la Lune, notamment un rover automatisé pour transporter des<br />
matières premières. Les servitudes de la future base lunaire<br />
comprendront un centre de traitement de données et une<br />
installation de production et de distribution d’énergie ●<br />
Étudier la possibilité d’augmenter l’intégrité du futur EGNSS pour répondre aux<br />
besoins des véhicules autonomes<br />
Thales Alenia Space a été sélectionnée par la Commission européenne dans le cadre d’un nouveau contrat stratégique<br />
visant à étudier la faisabilité d’un service d’intégrité destiné à compléter la précision du système global de navigation<br />
par satellite européen EGNSS, dans la perspective d’une application au profit des véhicules autonomes. L’entreprise<br />
implantée à Cannes va proposer une approche nouvelle en s’appuyant sur la combinaison de plusieurs capteurs, incluant et<br />
complétant les évolutions du niveau de précision du système EGNSS, afin de garantir le niveau d’intégrité nécessaire pour<br />
répondre aux besoins de positionnement ultra précis et fiable de nouvelles applications exigeantes. Celles-ci concernent<br />
les véhicules routiers autonomes, mais aussi les moyens de transport autonomes dans les secteurs maritime et ferroviaire.<br />
40 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°<strong>145</strong> • juin-juillet-août 2021
VIE DE L’ASTE<br />
ÉVÉNEMENT<br />
Au programme d’Astelab…<br />
MERCREDI 30 JUIN<br />
9h00-17h00<br />
Session « Mesures, corrélation<br />
calculs et simulation »<br />
Mesures de déformations<br />
mécaniques en environnements<br />
thermiques. Minimisation des<br />
incertitudes de mesures et<br />
confrontation à la prévision<br />
calculs. – CEA CESTA - F.<br />
MALKA, P. GENAIN, A-C. LE<br />
MENTEC<br />
Continuité numérique : du<br />
stockage et analyses des<br />
données de mesure vibratoires<br />
jusqu’à la virtualisation des<br />
essais par jumeau numérique<br />
mécanique. - HBK - Amaury<br />
CHABOD<br />
Vibrations non-linéaires d’une<br />
poutre bi-encastrée soumise<br />
à deux excitations aléatoires<br />
corrélées - essais, modélisation<br />
et simulations. - CEA CESTA<br />
- Sébastien TALIK, Maxence<br />
CLAEYS et Jean-Pierre<br />
LAMBELIN<br />
Les enjeux de la flexibilité pour<br />
la qualification des batteries EV.<br />
- IMV - Miguel MAROUS<br />
JEUDI 1 ER JUILLET<br />
9h00-18h30<br />
Session « Vibration, mesures<br />
3D, analyses 3D et MIMO »<br />
Spécification d’environnement<br />
multiaxial aléatoire.<br />
Effets de la proximité des<br />
modes et de la corrélation<br />
d’environnement sur une<br />
structure simple. - CEA CESTA<br />
- M. AIME, A. BANVILLET et J-P.<br />
LAMBELIN<br />
Vibrométrie laser 3D capteur<br />
optimisé cas d’une mesure avec<br />
excitateur électrodynamique.<br />
- HGL DYNAMICS - Christophe<br />
MARCADET<br />
Full-field modal analysis by<br />
using Digital Image Correlation<br />
technique. - SIEMENS - Raphaël<br />
HALLEZ<br />
ERRE, Serge ODOF, Vincent<br />
LAGARRIGUE, Dominique<br />
TERTRE.<br />
Aspects généraux et grands<br />
principes de la nouvelle<br />
normalisation X50 144-3. - DGA<br />
TT - Pascal LELAN<br />
Optimisation des préparations<br />
d’essais mécaniques. -<br />
AIRBUS DEFENSE & SPACE<br />
- N. CHAUVET, J. GODEAU, M.<br />
CAUHOPE et C. PONT<br />
15h30-18h30<br />
Visite des moyens d’essais du<br />
CEA CESTA (laser mégajoule, ...)<br />
VENDREDI 2 JUILLET<br />
9h00-13h30<br />
Session « Capteurs »<br />
Utilisation de caméras rapides<br />
pour capter la dynamique<br />
de chocs et d’usure sur<br />
un assemblage de pièces<br />
mécaniques présentes dans les<br />
cuves d’un réacteur nucléaire. -<br />
EDF R&D - Pierre BADEL<br />
La place des mesures<br />
innovantes dans le<br />
développement d’Ariane 6.<br />
- ARIANE GROUP - P. VAN<br />
DER SYPT, M. LE BIHAN, M.<br />
QUEYRENS et D. BARNONCEL<br />
Intérêts et usages des<br />
technologies piézorésistives &<br />
piézoélectriques, d’éléments<br />
sensibles non amortis, filtrés<br />
ou amortis pour les capteurs en<br />
situations de choc et d’essais<br />
aggravés. - PCB et ENDEVCO<br />
- Philippe de CORDEMOY et<br />
Philippe BRIQUET<br />
Caractérisation des capteurs<br />
MEMS accélérométriques. -<br />
ALLIANTECH - Rémi MERCIER<br />
11h30-12h00 : Table ronde<br />
CONTACT :<br />
Patrycja Perrin<br />
ASTE<br />
pperrin@aste.asso.fr<br />
Tél. : 01 61 38 96 32<br />
www.aste.asso.fr<br />
Simulation du fluotournage : ses<br />
enjeux et contraintes. - MBDA<br />
FRANCE - François FRASCATI et<br />
Agathe DEMAY<br />
Choix d’un modèle éléments<br />
finis de liaison vissée, validé par<br />
approche V&V. - CEA CESTA - H.<br />
GARNIER<br />
Session « E-mobilité »<br />
Complete validation of<br />
e-mobility systems. - EMITECH -<br />
Jean-Christophe PIN<br />
Session « Méthodes d’essais »<br />
Méthodologie théorique<br />
et expérimentale de<br />
développement, d’amélioration<br />
et de validation de systèmes<br />
d’emballage soumis aux<br />
contraintes environnementales<br />
(vibrations, chocs) du transport.<br />
Exemples concrets du constat<br />
sur le terrain jusqu’aux<br />
simulations sur machine<br />
hydraulique de tests en vibration<br />
et en chocs. - SEREME et ESIEC<br />
- Jean-Baptiste NOLOT, Damien<br />
ESSAIS & SIMULATIONS • N°<strong>145</strong> • juin-juillet-août 2021 I41
Cycles<br />
Code<br />
Formation<br />
de Base<br />
ou Spécifique<br />
Intervenant et lieu<br />
Durée<br />
en jours<br />
Prix<br />
Adhérent<br />
ASTE HT<br />
Dates proposées<br />
Mécanique vibratoire<br />
Mesure et analyses des phénomènes vibratoires<br />
(Niveau 1)<br />
Mesure et analyses des phénomènes vibratoires<br />
(Niveau 2)<br />
MV1<br />
3 1 570 €<br />
B<br />
IUT du Limousin<br />
MV2 3 1 570 €<br />
30 mars-01 avril<br />
et 07-09 septembre<br />
15-17 juin<br />
et 14-16 septembre<br />
Application au domaine industriel MV3 B SOPEMEA (78) 3 1 570 €<br />
30 mars -<br />
01 avril<br />
Chocs mécaniques : mesures, spécifications, essais<br />
et analyses de risques<br />
MV4<br />
S<br />
Christian LALANNE, Henri<br />
GRZESKOWIAK et Yvon MORI (78)<br />
3 1 570 €<br />
23-25 mars<br />
et 23-25 novembre<br />
Traitement des signaux<br />
Traitement du signal avancé des signaux vibratoires TS S<br />
Analyse modale et Pilotage<br />
Pierre-Augustin GRIVELET et Bruno<br />
COLIN (78)<br />
3 1 570 € 28-30 septembre<br />
Pilotage des générateurs de vibration : principes utilisés<br />
et applications<br />
Analyse modale expérimentale et Initiation aux calculs de structure<br />
et essais<br />
PV S SOPEMEA (78) 4 1 890 € 23-25 novembre<br />
AM S SOPEMEA ou AIRBUS D&S (31) 3 1 570 € 05-07 octobre<br />
Climatique<br />
Les fondamentaux des essais climatiques CL B SOPEMEA (78) 2 1 350 €<br />
01-02 juin<br />
et 30 novembre -<br />
01 décembre<br />
Electromagnétisme<br />
Compatibilité ÉlectroMagnétique (CEM) Exploitation<br />
des normes<br />
EL S EMITECH (78) 2 1 170 € A définir<br />
Personnalisation Environnement<br />
Prise en compte de l’environnement dans un programme industriel<br />
(norme NFX-50144-1)<br />
P1 S Henri GRZESKOWIAK (78) 2 1 170 € 28-29 septembre<br />
Prise en compte de l’environnement mécanique (norme NFX-50144-3)<br />
Principes de personnalisation de base<br />
P2-1 S Bruno COLIN et Pascal LELAN (78) 3 1 570 €<br />
16-18 mars<br />
et 12-14 octobre<br />
Prise en compte de l’environnement mécanique (norme NFX-50144-3)<br />
Principes de personnalisation avancées<br />
Prise en compte de la norme NFX-50144 dans la conception<br />
des systèmes<br />
P2-2 S Bruno COLIN et Pascal LELAN (78) 3 1570 16-18 novembre<br />
P3 S Bruno COLIN (78) 3 1 570 € 23-25 novembre<br />
Prise en compte de l’environnement climatique<br />
(norme NFX-50144-4)<br />
P4<br />
S<br />
Henri GRZESKOWIAK et Henri<br />
TOLOSA (78)<br />
3 1 570 € 21-23 septembre<br />
Mesure<br />
Extensomètrie : collage de jauge, analyse des résultats<br />
et de leur qualité<br />
M1 S Raymond BUISSON (78) 3 1 570 €<br />
30 novembre -<br />
02 décembre<br />
Concevoir, réaliser, exploiter une campagne de mesures M2 B Pascal LELAN (78) 2 1 170 € 07-08 décembre<br />
Fiabilité et <strong>Essais</strong><br />
Conception et validation de la fiabilité - dimensionnement<br />
des essais pour la validation de la conception des produits<br />
E1 S Alaa CHATEAUNEF (78) 3 1 570 € A définir<br />
Les essais accélérés et aggravés E2 S Alaa CHATEAUNEF (78) 2 1 170 € A définir<br />
Fatigue des matériaux métalliques :<br />
<strong>Essais</strong>, dimensionnement et calcul de durée de vie<br />
sous chargement complexe<br />
E3 S Alexis BANVILLET 2 1 170 € 23-25 novembre<br />
Gestion d’une Salle blanche : application dans un Centre d’<strong>Essais</strong> ME1 S AIRBUS D&S (31) 2 1 170 € A définir<br />
L’assurance qualité dans les laboratoires d’essais selon le référentiel<br />
EN ISO/CEI 17025<br />
ME2 S EMITECH (78) 2 1 170 € A définir<br />
Thermométrie<br />
Thermométrie pour les essais vide thermique T1 S Alain BETTACCHIOLI (78) 1 900 € A définir<br />
42 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°<strong>145</strong> • juin-juillet-août 2021<br />
Formations 2021
AGENDA<br />
Du 22 au 24 juin 2021<br />
Teratec Digital Forum<br />
Cette année, le rendez-vous majeur<br />
en France et en Europe regroupant les<br />
meilleurs experts internationaux de<br />
la simulation, du HPC, du Big Data et<br />
de l’IA, aura bien lieu cette année mais<br />
de nouveau en digital, en raison du<br />
caractère international de l’événement.<br />
À l’Ecole Polytechnique (91)<br />
www.teratec.eu<br />
Du 30 juin au 2 juillet 2021<br />
Astelab<br />
Astelab aura lieu en juillet prochain au<br />
Barp (Gironde). Le grand événement<br />
de l’Association des techniques et<br />
des essais en environnement (ASTE),<br />
organisé en partenariat avec le Nafems,<br />
réunira pour la première fois depuis<br />
près de deux ans la communauté des<br />
essais et de la simulation.<br />
Au Barp (33)<br />
www.aste.asso.fr<br />
Du 6 au 9 septembre 2021<br />
Measurement World<br />
La deuxième édition de Measurement<br />
World se tiendra finalement à Lyon – et<br />
non plus à Paris – conjointement au<br />
salon Global Industrie. Cet événement<br />
accueillera comme tous les deux<br />
ans depuis des années le Congrès<br />
international de Métrologie.<br />
À Lyon Eurexpo<br />
www.measurement-world.com<br />
Du 6 au 9 septembre 2021<br />
Congrès international de Métrologie<br />
Comme tous les deux ans, les années<br />
impaires, le Congrès international<br />
de Métrologie se déroulera au<br />
sein du salon Measurement World.<br />
Ce rendez-vous mondial de la<br />
métrologie devrait malgré la crise<br />
du Covid attirer les spécialistes du<br />
secteur.<br />
À Lyon Eurexpo<br />
www.cim2021.com<br />
Du 6 au 9 septembre 2021<br />
Global Industrie<br />
Composée de toutes les compétences,<br />
expertises, solutions, savoir-faire des<br />
40 principaux secteurs industriels,<br />
l’événement annuel de l’industrie<br />
réunit quatre grands salons leaders<br />
hexagonaux que sont Midest , Smart<br />
Industries, Industrie et Tolexpo.<br />
À Lyon Eurexpo<br />
www.global-industrie.com/fr<br />
Du 23 au 25 novembre 2021<br />
Forum de l’Électronique<br />
Le Forum de l’Électronique est une<br />
plateforme de démonstrations du rôle<br />
prépondérant de l’électronique et de<br />
ses débouchées sur les nombreux<br />
marchés applicatifs au cœur des<br />
enjeux des industriels. Il se déroulera<br />
conjointement au salon Sepem<br />
d’Angers.<br />
Au parc des expositions d’Angers (49)<br />
www.forum-electronique.com<br />
Abonnez-vous<br />
maintenant à ESSAIS & SIMULATIONS<br />
DÉSORMAIS DISPONIBLE<br />
SUR TOUS VOS SUPPORTS<br />
Le kiosque digital<br />
Le magazine papier<br />
L’appli<br />
Le site web<br />
Téléchargez<br />
l’application<br />
MRJ Presse<br />
www.essais-simulations.com<br />
ESSAIS & SIMULATIONS • N°<strong>145</strong> • juin-juillet-août 2021 I43
INDEX<br />
Au sommaire du prochain numéro :<br />
© Massive D<br />
DOSSIER<br />
Spécial Automobile<br />
Alors que la crise du Covid-19 a<br />
provoqué un effondrement des ventes<br />
au moment du premier confinement,<br />
elle a également accélérer<br />
l’électrification massives des modèles<br />
actuels et futurs.<br />
© Siemens<br />
ESSAIS ET MODÉLISATION<br />
Électronique / CEM<br />
À l’occasion du Forum de<br />
l’électronique qui se déroulera<br />
fin novembre à Angers, un<br />
dossier spécial portera sur les<br />
moyens de caractérisation et<br />
de contrôle.<br />
MESURES<br />
Spécial Technologies vibro-acoustiques<br />
Le point et des retours d’expérience dans le domaine de<br />
la mesure et du contrôle vibratoire et acoustique.<br />
©DR<br />
Liste des entreprises citées et index des annonceurs<br />
AIRBUS SPACE GROUP ............................................ 30<br />
ALLIANTECH .................................... 2 e de couverture<br />
ARIANEGROUP ......................................................... 26<br />
ASTELAB.............................................................7 et 41<br />
AXESSIM ...................................................................... 6<br />
ASTE .................................................. 7, 33, 41, 42 et 43<br />
CLIMATS ...................................................................... 9<br />
CNES..................................................................34 et 39<br />
COLLÈGE FRANÇAIS DE MÉTROLOGIE (CFM) ..... 16<br />
COMSOL ............................................ 4 e de couverture<br />
CONGRÈS INTERNATIONAL DE MÉTROLOGIE ..... 16<br />
CYBERNETIX (publi-communiqué).......................... 29<br />
DB VIB .......................................................................... 2<br />
DEWE FRANCE ..................................................4 et 20<br />
DJB INSTRUMENTS ................................................. 23<br />
EIKOSIM ............................................................13 et 21<br />
ESI GROUP ................................................................... 8<br />
EXERA ........................................................................ 18<br />
GLOBAL INDUSTRIE ........................ 3 e de couverture<br />
HBK ....................................................................15 et 38<br />
ISAE-SUPAERO ................................................38 et 39<br />
M+P INTERNATIONAL .............................................. 17<br />
MAP SPACE COATINGS ............................................ 36<br />
MAYR .......................................................................... 19<br />
MEASUREMENT WORLD ......................................... 24<br />
MESURES-ET-TESTS ............................................... 20<br />
NISSAN ...................................................................... 10<br />
OPUS AEROSPACE ................................................... 38<br />
SAFRAN ..................................................................... 35<br />
SMAC .......................................................................... 39<br />
SOPEMEA............................................................6 et 31<br />
SYMETRIE .................................................................. 37<br />
THALES ALENIA SPACE .......................................... 40<br />
50 %<br />
C’est le taux de réussite – et donc d’échec – d’un<br />
premier vol spatial, « de tout temps, et pour tout le<br />
monde ! ». Une statistique évoquée par la numéro 2<br />
de la direction technique d’ArianeGroup lors d’une<br />
interview fleuve accordée au magazine <strong>Essais</strong> &<br />
<strong>Simulations</strong> (à retrouver en pages 26 à 29). Une façon<br />
de rappeler que dans ce domaine très particulier du<br />
spatial, le zéro erreur, même s’il est difficile à atteindre,<br />
est impératif pour mener une campagne d’essais.<br />
D’où l’utilisation aussi grandissante de la simulation<br />
numérique et de la capacité des nouveaux outils<br />
logiciels à prévoir le maximum de scénarios et réduire<br />
taux d’échec.<br />
Retrouvez nos anciens numéros sur :<br />
www.essais-simulations.com<br />
44 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°<strong>145</strong> • juin-juillet-août 2021
Sous le haut patronage de<br />
Monsieur Emmanuel MACRON, Président de la République<br />
PRENEZ PART À<br />
GI BOOSTER DE RELANCE,<br />
LE PROGRAMME<br />
ACTEUR DE LA RELANCE<br />
INDUSTRIELLE<br />
PRÉPAREZ VOTRE VISITE<br />
Avec GI PREVIEW,<br />
un évènement 100% digital<br />
22/23 JUIN 2021<br />
sur www.global-industrie.com<br />
CONCRÉTISEZ VOS PROJETS<br />
Sur GLOBAL INDUSTRIE<br />
le grand rendez-vous<br />
de l’Industrie en France<br />
06/09<br />
SEPTEMBRE 2021<br />
NOUVEAU<br />
AVEC BASELINE<br />
(taille minimale 30mm de côté)<br />
Une marketplace pour accompagner vos projets<br />
et rencontrer de nouveaux acteurs toute l’année<br />
www.industrie-online.com<br />
SANS BASELINE<br />
(taille minimale 20mm de côté)<br />
global-industrie.com<br />
VERSION SIMPLIFIEE<br />
(utilisée pour les petites tailles)<br />
AIF
ÉTUDE DE CAS<br />
Des<br />
simulations de<br />
tests de bruits<br />
et vibrations<br />
que vous<br />
pouvez voir et<br />
entendre !<br />
L’approche la plus efficace pour réduire le<br />
rayonnement sonore d’une boîte de vitesses<br />
consiste à effectuer une analyse vibro-acoustique<br />
pour savoir comment en améliorer la conception.<br />
Les essais de bruits, vibrations (NVH) sont une<br />
partie importante du processus de conception<br />
et peuvent être simulés avec un logiciel<br />
multiphysique.<br />
en savoir plus comsol.blog/NVH-simulation<br />
Le logiciel COMSOL Multiphysics® est utilisé pour la conception et la simulation des dispositifs<br />
et des procédés dans tous les domaines de l’ingénierie, de la fabrication et de la recherche.