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Essais & Simulations 151

Spécial Métrologie « 4.0 » Quand les technologies du futur s’invitent dans la métrologie

Spécial Métrologie « 4.0 »
Quand les technologies du futur s’invitent dans la métrologie

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DOSSIER 30

DOSSIER 42

Spécial

Métrologie

« 4.0 »

Quand les technologies

du futur s’invitent dans la

métrologie

Essais et modélisation 8

Lorsque l’équipe des essais dialogue avec le

bureau d’études

Mesures 20

Mesure vibratoire et acoustique : solutions et

méthodes à mettre en place

151 • Novembre-Décembre 2022-Janvier 2023 • 20 €


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influencent les performances des produits, la simulation multiphysiques

est un moteur de l’innovation en acoustique. La capacité à prendre

en compte les phénomènes physiques couplés permet de prédire,

d’optimiser et de tester virtuellement un design en conditions réelles,

avant même qu’un premier prototype ne soit construit.

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B I ESSAIS & SIMULATIONS • N°151 • Novembre - Décembre 2022 - Janvier 2023


ÉDITORIAL

La décarbonation, l’autre défi des essais

Olivier Guillon

Rédacteur en chef

La guerre en Ukraine aura fait son petit effet, c’est le

moins qu’on puisse dire… alors que l’industrie sortait à

peine des stupeurs liées aux Covid-19, affrontant dans

la douleur les conséquences de la crise économique

en matière d’approvisionnements (en particulier dans

l’électronique), voilà qu’elle se heurte aujourd’hui à une

autre urgence : réduire sa consommation d’énergie.

Naturellement, le monde des essais n’est pas épargné

par la nécessité d’optimiser sa consommation de gaz

et électricité afin d’en réduire les coûts. Néanmoins,

les laboratoires de test ne partent pas de rien. Depuis

longtemps, les donneurs d’ordres leur imposent de

réduire les coûts et les temps des campagnes d’essais,

« En matière d’économie

d’énergie, les laboratoires

de test ne partent pas de

rien. Depuis longtemps,

les donneurs d’ordres leur

imposent de réduire les

coûts et les temps des

campagnes d’essais »

les poussant ainsi à optimiser au maximum l’utilisation de bancs et de machines de tests

voire d’enceintes climatiques déjà très consommatrices d’énergie.

Parallèlement s’est fortement développée la simulation numérique, réduisant à son tour le

nombre d’essais physiques tout en multipliant le nombre de scénarios. Enfin, la traçabilité

de processus de tests a permis de faire émerger des logiciels permettant de suivre de

multiples données issues de capteurs toujours plus performants.

Bien sûr, cela ne suffira pas et les laboratoires d’essais, comme toute entreprise, devront

se conformer aux multiples exigences de la loi Climat et Énergie, mais aussi réduire ipso

facto – et le plus rapidement possible – leurs consommations énergétiques afin de rester

compétitifs… il en va désormais, pour nombre d’entre eux, de leur survie ●

Envie de réagir ?

@EssaiSimulation

ÉDITEUR

MRJ Informatique

Le Trèfle

22, boulevard Gambetta

92130 Issy-les-Moulineaux

Tél. : 01 84 19 38 10

Fax : 01 34 29 61 02

Direction :

Michaël Lévy

Directeur de publication :

Jérémie Roboh

Directeur des rédactions :

Olivier Guillon

o.guillon@mrj-corp.fr

COMMERCIALISATION

Publicité :

Patrick Barlier

p.barlier@mrj-corp.fr

Diffusion et Abonnements :

www.essais-simulations.com

Emilie Bellenger

abonnement@essais-simulations.com

Prix au numéro : 20 €

Abonnement 1 an France et à

l’étranger, 4 numéros en version

numérique : 60 € TTC

Abonnement 1 an version

numérique + papier : 85 € TTC

Règlement par chèque bancaire à

l’ordre de MRJ

RÉALISATION

Conception graphique :

Eden Studio

Maquette

Gaëlle Vivien

Impression :

GT Print EOZ

6, avenue Jean d’Alembert

78190 Trappes

N°ISSN : 1632 - 4153

N° CPPAP : 1026 T 94043

Dépôt légal : à parution

Périodicité : Trimestrielle

Numéro : 151

Date : nov. - déc. 2022 - janv. 2023

RÉDACTION

Ont collaboré à ce numéro :

Raphael Hallez (Siemens Industry

Software NV), Jacques Monfort

(Alliantech), Umberto Musella

(Siemens Industry Software NV), Bart

Peeters (Siemens Industry Software

NV), Philippe Perrier (ASTE),

Thomas Rittenschober (SevenBel),

Roger Shively (JJR Acoustics),

Lauryanne Teulon (CFM), Pierre

Weber

Comité de rédaction :

Estelle Duflot (Réseau Mesure),

Didier Large (Nafems), Jérôme

Lopez (CFM), Patrycja Perrin

(ASTE), David Delaux (ASTE)

Lauryanne Teulon (CFM),

PHOTO DE COUVERTURE :

© sergeyryzhov / iStock

Toute reproduction, totale ou

partielle, est soumise à l’accord

préalable de la société MRJ.

Partenaires du magazine Essais &

Simulations :

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Imprimé sur

du papier

durablement géré

ESSAIS & SIMULATIONS • N°151 • Novembre - Décembre 2022 - Janvier 2023 I11


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SOMMAIRE

QUAND LES TECHNOLOGIES

« 4.0 » S’INVITENT

DANS LA MÉTROLOGIE

30

DOSSIER

DOSSIER 30

DOSSIER 42

Spécial

Métrologie

« 4.0 »

Quand les technologies

du futur s’invitent dans la

métrologie

Essais et modélisation 8

Lorsque l’équipe des essais dialogue avec le

bureau d’études

Mesures 20

Mesure vibratoire et acoustique : solutions et

méthodes à mettre en place

151 • Novembre-Décembre 2022-Janvier 2023 • 20 €

30 La métrologie 4.0 au Congrès international de métrologie (CIM2023)

32 Inertron : Un concept innovant de mesure des caractéristiques

inertielles

38 Résoudre les problèmes dus à la résistance au cisaillement et à la

traction des adhésifs structuraux

40 Quand la robotique s’invite dans le contrôle non destructif (CND)

42 Les solutions digitales et d’automatisation : des outils d’avenir dans le

domaine de la métrologie

©dr

Actualités

06 Symétrie remporte le Micron

d’Or au salon Micronora pour

son hexapode Mauka

06 Rohde & Schwarz associe une

École de la mesure aux « Oscilloscope

Days »

06 Une technologie pour « voir »

dans les batteries commerciales

06 Jean-Louis Bougrenet de la

Tocnaye, d’IMT Atlantique,

lauréat du Grand Prix IMT-Académie

des sciences

06 Supercalculateurs : Atos et IQM

s’associent dans la simulation

quantique

07 Faire de l’ASTE l’interface

incontournable entre pouvoirs

publics, recherche et entreprises

industrielles

David Delaux, nouveau président de l’ASTE

Essais

et modélisation

08 Lorsqu’une équipe « simulation

systèmes » intègre une cellule

climatique et une équipe « essais »

10 Établir une passerelle entre les

services essais en fatigue et simulation

13 Le Fonds France Nucléaire investit

dans F2A afin d’accompagner sa

croissance

14 « Les mondes du développement

logiciel et de l’ingénierie traditionnelle

doivent apprendre à se

connaître »

16 Une visualisation performante pour

une interface Homme-Machine

18 Panorama de nouveautés en matière

de simulation numérique

© Comsol

Mesures

Contrôle qualité

20 Operational replication of strain

responses during MIMO random

control tests

23 Un leader de l’instrumentation

propose des solutions innovantes et

compactes

24 Développement virtuel de produits

avec la simulation acoustique

25 Sabaté Group Finance (SGF) élargit

son offre à travers ses deux

entités Phimesure et Prescamex

26 m+p intègre une technologie innovante

pour la mesure vibratoire

et acoustique de terrain

28 Une nouvelle méthode d’imagerie

sonore pour la localisation des

fuites

Outils

44 Le point sur les Commissions de

Travail de l’ASTE

45 Journée ASTE – ArianeGroup sur

le « Développement de la vision

dans les essais », le le 27 septembre

dernier à Issac

45 Prochain événement de l’ASTE :

une jJournée technique « Mesure

par fibre optique » courant marsavril

2023

46 Calendrier des formations de

l’ASTE pour l’année 2023

47 Agenda et prochains rendez-vous

48 Sommaire du prochain numéro

48 Index des annonceurs et des

entreprises citées

48 Le chiffre à retenir

© Alliantech

ESSAIS & SIMULATIONS • N°151 • Novembre - Décembre 2022 - Janvier 2023 I3


DEWESoft France | france@dewesoft.com | dewesoft.com/fr

NVH & DSA ANALYSIS

Nos solutions complètes de test NVH et d’analyse NVH sont

idéales pour optimiser le bruit et les vibrations des véhicules,

telles que la réduction, la conception et l’assurance qualité

du bruit intérieur et extérieur.

4 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°151 • Novembre - Décembre 2022 - Janvier 2023


© Beamex

© siemens

© m+p

DOSSIER

Lors du Mondial de Paris en 2018

ESSAIS ET MODÉLISATION

MESURES

NOS DOSSIERS EN UN CLIN D’ŒIL

Les technologies 4.0 s’invitent

dans la métrologie p. 30 à 43

On parle beaucoup depuis le début des années 2010 d’industrie

4.0 mais souvent pour évoquer la production, tant les besoins en

matière de compétitivité sont criants au regard de la concurrence

mondiale mais aussi des multiples crises que l’industrie française

et européenne traversent. Mais ces technologies reposant sur

l’automatisation, la robotisation, les capteurs (avec ou sans fil)

et les logiciels de supervision mais aussi de pilotage à distance

concernent d’autres pans d’activité comme la maintenance mais

aussi la mesure, secteur de plus en plus stratégique, en particulier

en matière de contrôle qualité, de traçabilité des composants

ou encore – et toujours – de productivité lors des campagnes de

métrologie ou pour la mesure en cours de production.

Des bureaux d’études qui

dialoguent toujours plus

avec les essais p. 8 à 19

Le dernier congrès Nafems France qui s’est déroulé à Senlis, dans

les locaux du Cetim, a mis en avant de nombreux experts venus

parler de simulation dans le domaine de la mécanique. Mais en

toile de fond, ce qui est toujours plus remarquable – et essentiel

pour tenir les engagements en matière de délais et de qualité lors

des phases de conception et de développement de produits –, c’est

la capacité aujourd’hui qu’ont les ingénieurs issus des bureaux

d’études à travailler avec les services essais et simulations. Une

réelle prise de conscience dans certains laboratoires ou entreprises

qui se révèle fructueuse, comme en témoignent deux entités bien

connues : Siemens en France et le Cetim.

Spécial mesure vibratoire

et acoustique p. 20 à 29

Dans ce nouveau numéro d’Essais & Simulations pleinement

consacré à la mesure et à la métrologie, un focus sur un

thème ou plutôt une méthode et des technologies toujours

d’actualité, l’analyse vibratoire et acoustique. Dans ce dossier,

plein feu sur des techniques et des solutions innovantes, à

commencer par une technologie mobile permettant de faire de

l’analyse modale à 4 voies sur le terrain en toute simplicité, à

l’aide d’un simple smartphone. Autres exemples de solutions,

un logiciel de simulation acoustique pour le développement

de produits, une méthode d’imagerie sonore pour localiser

les fuites ou encore une méthode optimisant le contrôle des

vibrations aléatoires.

ESSAIS & SIMULATIONS • N°151 • Novembre - Décembre 2022 - Janvier 2023 I5


ACTUALITÉS

EN BREF

Une technologie pour

« voir » dans les batteries

commerciales

Une équipe de recherche

multidisciplinaire impliquant des

scientifiques du Collège de France,

du CNRS, de l’Université Rennes

1 et de l’Université de Montpellier

a mis au point une méthode pour

suivre l’évolution de la chimie à

l’intérieur d’une batterie, en direct,

et tout au long de ses multiples

charges et décharges. Présentée

dans Nature Energy le 7 novembre

2022, cette technologie ouvre la voie

pour améliorer les performances et

la conception des futures batteries ●

Jean-Louis Bougrenet

de la Tocnaye, d’IMT

Atlantique, lauréat du

Grand Prix IMT-Académie

des sciences

Le 22 novembre dernier, l’Académie

des sciences a remis lors d’une

cérémonie qui s’est déroulée sous

la coupole de l’Institut de France

à Paris, l’ensemble des prix et

médailles qu’elle a attribués

cette année. Cet événement a

notamment récompensé les travaux

de recherche de Jean-Louis de

Bougrenet de la Tocnaye, directeur

du département Optique d’IMT

Atlantique ●

Supercalculateurs :

Atos et IQM s’associent

dans la simulation quantique

Atos et IQM ont signé fin novembre

d’un partenariat visant à fournir

des technologies et des capacités

d’informatique quantique de bout en

bout, dans le cadre de la stratégie

de calcul hybride du groupe.

Alors que le marché se tourne

vers des applications réelles de

calcul quantique, ce partenariat

verra l’intégration du processeur

quantique (QPU) d’IQM dans la QLM

d’Atos et, plus largement, dans

la plateforme de développement

d’applications quantiques d’Atos ●

DISTINCTION

Symétrie remporte

le Micron d’Or au

salon Micronora

pour son hexapode

Mauka

Symétrie a reçu le Micron d’Or dans la catégorie « Équipements microtechniques de

machine de production ou de laboratoire » au salon Micronora à l’automne dernier,

à Besançon. L’entreprise nîmoise s’est distinguée par son hexapode Mauka, un

système de positionnement novateur à faible encombrement.

ADAPTÉ À DES APPLICATIONS DE TYPE TÉLESCOPE OU

INSTRUMENTATION OPTIQUE

L’hexapode Mauka permet de positionner des charges allant jusqu’à 5 kg avec une résolution

de 0,5 μm en translation et 5 μrad en rotation suivant les six degrés de liberté.

Son diamètre restreint de 107 mm le rend pleinement adapté à des applications de type

télescope ou instrumentation optique demandant une faible occultation. Pour diminuer

l’encombrement, les moteurs sont montés en ligne afin d’obtenir une architecture qu’on

appelle hexaglide, contrairement à un hexapode classique

EN SAVOIR PLUS > symetrie.fr

de type plateforme de Stewart ●

COMPÉTENCES

Rohde & Schwarz associe une École

de la mesure aux « Oscilloscope Days »

Le programme de webinaires de Rohde

& Schwarz évolue une nouvelle fois.

Cet événement à vocation éducative

va associer aux traditionnelles présentations

virtuelles une École de la mesure (School

of Measurement) qui proposera une série

d’événements en présentiel. Le coup d’envoi

des sessions numériques a été donné

le 27 octobre dernier pour se poursuivre

jusqu’en 2023. Plusieurs sessions se tiendront en présentiel dans différentes villes

européennes. Ces séminaires, dont la participation est gratuite, sont destinés aux

ingénieurs en électronique d’Europe et d’ailleurs.

Les sessions de l’École de la mesure seront présentées par des experts techniques

de Rohde & Schwarz. Elles seront consacrées aux problématiques de conception

rencontrées dans le domaine de l’électronique de puissance tout en proposant aux

participants des sessions pratiques permettant de les résoudre. L’électronique de

puissance englobe un large éventail d’applications : des convertisseurs de faible

puissance exploités par les applications basse puissance aux systèmes de production

et de transmission d’énergie

EN SAVOIR PLUS > www.rohde-schwarz.com/fr

électrique de grande envergure ●

6 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°151 • Novembre - Décembre 2022 - Janvier 2023


ACTUALITÉS

ENTRETIEN

Faire de l’ASTE l’interface

incontournable entre

pouvoirs publics, recherche

et entreprises industrielles

À l’occasion de sa nomination à la présidence de l’Association pour le développement des sciences

et techniques de l’environnement, David Delaux revient sur les ambitions de l’ASTE, en particulier

sur le rôle qu’elle doit jouer en tant qu’interface entre les pouvoirs publics et les acteurs français

(entreprises, monde de la recherche, réseaux de professionnels…) dans les grandes orientations

industrielles du pays.

David Delaux,

nouveau

président

de l’ASTE,

entend faire de

l’association un

pilote dans les

grands projets

de recherche

français

David Delaux, depuis quand êtes-vous

membre de l’ASTE ? Quelles grandes

évolutions avez-vous pu constater

depuis vos débuts ?

J’ai intégré l’association il y a environ

vingt ans. Ce que j’ai pu constater, c’est

que l’ASTE est passée d’un club d’experts

à une communauté capable de capitaliser

et de normer. L’association s’est donc

considérablement transformée pour

devenir une classe qui réfléchit à des

méthodes et les inscrit dans le marbre à

travers des normes. De là s’est créée une

multitude de commissions qui ont fait

de l’ASTE non plus seulement un lieu

d’échange mais de construction.

Il en est de même pour les thématiques : si

autrefois l’ASTE se focalisait uniquement

sur la mécanique, aujourd’hui, elle a intégré

les dimensions climatique (Méca-Clim),

thermique (Thermique et Techniques

connexes) mais aussi – et bientôt –

l’estimation des risques, étape nécessaire

dans la qualification d’un produit au niveau

de sa conception et du design.

Enfin, l’entre-soi a laissé la place à une

communauté d’experts travaillant dans

un esprit collaboratif, via notamment

des échanges avec d’autres organisations

telles que Nafems, le Centre français de

fiabilité (CFF) et la Société des ingénieurs

de l’automobile (SIA) ou encore l’IRT Saint-

Exupéry… Je salue à ce titre le formidable

travail de Daniel Leroy, mon prédécesseur

à la présidence de l’ASTE, afin de mettre

l’association au coeur de la dynamique

de l’hydrogène.

Cette position de pilote de l’ASTE fait en

effet partie de vos ambitions...

Tout à fait. L’ASTE doit désormais donner le

la en jouant le rôle d’interface entre la roadmap

de l’État et les entreprises. Par exemple,

l’ASTE doit permettre aux entreprises

industrielles de concevoir et fabriquer des

produits plus durables, répondant ainsi aux

attentes du gouvernement en matière de

réduction de l’empreinte carbone. C’est le cas

aussi de la simulation dont l’un des rôles est

de mieux gérer le cycle de vie d’un produit.

L’association doit en outre ne plus être un

représentant des mécaniciens mais des

mécatroniciens, et donc s’élargir à l’aspect

« software ». C’est déjà le cas grâce aux

travaux de Joseph Merlet, ancien président

de l’ASTE, puis Daniel Leroy.

Quelles actions mènera l’ASTE en 2023 ?

Outre les journées techniques et

l’organisation d’Astelab (qui devient un

événement annuel), nous allons renforcer

les relations avec nos partenaires existants.

Un gros travail est actuellement mené par

Patrycja Perrin et Christophe Marcadet

pour mutualiser nos listes de nouveaux

et anciens adhérents. L’objectif est aussi

d’augmenter le nombre d’adhésions

en attirant notamment des acteurs de

l’hydrogène, de l’inspection ou encore

de la décarbonation. Enfin, au niveau des

formations, nous allons davantage les

ouvrir au big data et à la gestion et l’analyse

de données complexes ; à ce titre, j’ai le

plaisir de vous annoncer que le catalogue

de formations de l’ASTE va accueillir six

modules de SAFI (Statistical Analysis For

Industry), un campus d’enseignement qui

a déjà formé pas moins d’une centaine

d’ingénieurs dans le monde et que je

préside au sein de l’université de Bradford ●

Propos recueillis par Olivier Guillon

ESSAIS & SIMULATIONS • N°151 • Novembre - Décembre 2022 - Janvier 2023 I7


ESSAIS ET MODÉLISATION

EN APPLICATIONS

Lorsqu’une équipe « simulation

systèmes » intègre une cellule

climatique et une équipe « essais »

L’équipe française « Engineering Services » de Siemens mène des projets simulation et d’essais en utilisant

un banc d’essai implanté à Villefranche-sur-Saône, en Saône-et-Loire. L’occasion de demander à son

responsable Nicolas Sabatier comment les équipes de simulation travaillent avec la partie « essais ».

Nicolas Sabatier

Ingénieur de formation,

Nicolas Sabatier a démarré

sa carrière en 2008 en tant

qu’ingénieur systèmes

auprès de l’éditeur belge

de logiciels de simulation

numérique LMS, racheté

en 2013 par Siemens. En

2014, il s’oriente davantage

vers l’activité dédiée aux

essais et complémentaire à

la simulation numérique et

prend alors en charge une

équipe de tests implantée à

Villefranche-sur-Saône

Dans le domaine des essais

industriels, on est jamais

mieux servi que par soimême.

Caricaturale, c’est

néanmoins un peu l’idée du

groupe Siemens en France qui, en s’appuyant

sur son bureau d’études lyonnais, a décidé de

créer en 2015 une cellule climatique dotée d’une

machine de charge permettant de reproduire

le comportement d’un véhicule une fois sur

la route. « Historiquement, la simulation des

systèmes est notre cœur de métier, précise Nicolas

Sabatier, en charge de la cellule de test. Pour

autant, cette cellule climatique capable de tester

des véhicules en conditions extrêmes et standard,

de -10° à +45°, nous permet de proposer à nos

clients une méthode globale dans le cadre d’un

projet VEM 1 . Ce moyen d’essai est pour nous

un élément du process complet de notre cœur

de métier, la simulation numérique ».

Grâce à cette enceinte climatique, les clients

de Siemens, parmi lesquels figurent de grands

constructeurs automobile, ont la possibilité,

outre le fait d’obtenir une méthode globale à

partir de l’instrumentation des véhicules, des

phases de mesure et d’essai puis de modélisation,

de réutiliser les modèles sous la forme

d’un jumeau numérique. Celui-ci leur permet

d’améliorer eux-mêmes le comportement de leurs

véhicules. « Améliorer un modèle de simulation

nécessite une quantité importante d’opérations

de mesures pour valider la précision de ce modèle

et donc de nombreux points de mesures et de

capteurs positionnés sur les différentes parties du

véhicule. Il est donc nécessaire de tout démonter

afin d’adapter – ou réadapter – les éléments

du moteur aux nouvelles exigences du marché.

Ces adaptations s’avèrent particulièrement coûteuses,

à la fois financièrement, en temps et en

compétences. »

Parmi ses exigences auxquelles fait allusion

l’ingénieur figurent, sans surprise, la question

de l’énergie avec le « tout électrique ». « La

conversion vers le 100% électrique nous amène

d’ailleurs à augmenter l’amplitude des températures

pour certains de nos clients, allant de

-20° à +45° avec ensoleillement. Pour cela, nous

travaillons avec des fournisseurs externes. » De

plus, d’un point de vue technique, les véhicule

100 % électriques implique de nouveaux types

d’essai sur les batteries, les onduleurs et « l’energy

management ». Du point de vue méthode

cette fois, « nous allons étendre la cellule climatique

avec plus d’amplitude et de capacités

sur des moteurs électriques, lesquels se révèlent

toujours plus puissants ».

BUREAU D’ÉTUDES ET ESSAIS :

DEUX SERVICES TRAVAILLANT

MAIN DANS LA MAIN

Physiquement séparé, le bureau d’études étant

situé à Lyon et la cellule d’essai se trouvant à

Villefranche-sur-Saône, les deux services font

appel à deux types de savoir-faire. Néanmoins,

la plupart du personnel possède une double

compétence. « Chez nous, c’est le bureau d’études

qui spécifie les besoins en instrumentation, les

8 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°151 • Novembre - Décembre 2022 - Janvier 2023


ESSAIS ET MODÉLISATION

moyens d’essai et le positionnement des capteurs. C’est pourquoi

l’équipe de simulation nous demande parfois des choses

difficilement mesurables. Mais nous échangeons beaucoup

ensemble et parvenons toujours rapidement à un compromis

d’autant que nous avons formé un grand nombre de personnes

qui ne faisaient que de la simulation numérique. Celles-ci

savent donc qu’un capteur positionné à tel ou tel endroit a

du sens ou non. »

Utilisant les logiciels de Siemens pour les besoins de CAO

afin de dessiner les capteurs, l’instrumentation et spécifier les

plans de fabrication, ou encore sur des logiciels de mesure et

de systèmes d’acquisition, les deux services communiquent

à travers de nombreuses réunions et des meetings minutes.

Pour cela, les nouveaux outils de visioconférence bien connus

du grand public comme du monde professionnel font très

bien l’affaire. Pour le reste, les deux services avancent dans

le même sens, en particulier vers l’amélioration du process

d’un point de vue efficacité énergétique et réduction de l’empreinte

carbone ●

Olivier Guillon

* Vehicle Energy Management (VEM)

ESSAIS & SIMULATIONS • N°151 • Novembre - Décembre 2022 - Janvier 2023 I9


ESSAIS ET MODÉLISATION

RETOUR D’EXPÉRIENCE

Établir une passerelle entre les

essais en fatigue et la simulation

Depuis plus de dix ans, l’activité dédiée aux essais de fatigue des matériaux,

composants et structures du Centre technique des industries mécaniques

(Cetim) s’est doté de compétences en simulation numérique… pour le

meilleur puisqu’outre une optimisation des essais, cela permet de relever de

nouveaux défis.

Mohamed Bennebach

Ingénieur mécanicien et

titulaire d’un doctorat

en fatigue des matériaux

et structures, Mohamed

Bennebach occupe

aujourd’hui le poste de

responsable R&D au

Cetim sur la thématique

« essais et simulation

multiphysiques ».

Lorsqu’il arrive au Cetim en 2008, après avoir fait ses premières armes durant plusieurs

années au sein de l’éditeur de logiciels nCode, Mohamed Bennebach intègre le centre

technique des industries mécaniques avec déjà l’expérience d’une approche de l’utilisation

de la simulation numérique en lien fort avec les essais. Sa mission consiste alors à

contribuer au développement de la simulation numérique pour l’activité fatigue, un des

cœurs du métier du Cetim mais qui, à l’époque, faisait l’objet de peu de lien avec la simulation. « Le

centre technique disposait déjà de compétences en simulation numérique mais il n’existait pas de trait

d’union fort entre la simulation et celui des essais, se souvient l’ingénieur, aujourd’hui responsable

R&D pour la partie essais et simulation multiphysiques. Nous avons donc passé plusieurs années à

construire des ponts entre ces deux métiers bien différents ».

Si le Cetim est particulièrement spécialisé dans les essais mécaniques, le groupe n’abrite pas moins

de soixante-dix personnes dédiées simulation numérique, réparties pour deux tiers dans les pôles

métiers et un tiers au sein de l’activité simulation. Fort de ces nombreuses compétences précieuses, le

Cetim prône une approche reposant désormais sur la synergie forte entre les éléments d’un triptyque

gagnant « mesure / essai / simulation ».

Cette dernière est donc fortement utilisée en support des tests industriels, tant au niveau de la R&D que

de la caractérisation, qualification et validation de systèmes pour les clients, ou encore afin d’optimiser

les campagnes d’essai. « On est bien là sur une philosophie Smart testing - Smart simulation ; Simulation

Bancs de fatigue multiaxes dédiés à l’automobile (trains arrière, berceaux avant)

10 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°151 • Novembre - Décembre 2022 - Janvier 2023


CB4Tech

Informatique Electronique Mécatronique Robotique

BEAUCOUP D’INTELLIGENCE

PEU D’ARTIFICIEL

QUI SOMMES-NOUS ?

CB4Tech est une entreprise de développement de solutions dans les

domaines de l’électronique liés à l’industrie.

Nos prestations vont de l’élaboration du cahier des charges à

l’industrialisation du produit. L’entreprise est inscrite dans une

démarche RSE. De taille humaine CB4Tech et son réseau a une structure

très réactive.

NOS ACTIVITÉS

Bureau d’étude de développement de circuits électroniques

suivant cahier des charges et suivi d’industrialisation

•Maîtrise de plusieurs processeurs (NXP, ST

MICROELECTRONIC, SILICON LABB, MICROCHIP,

RENESAS, CYPRESS SEMICONDUCTOR)

• Routage de circuits et fabrication de prototypes.

• Conception de banc de tests.

• Développement de programmes

informatiques embarqués.

CB4Tech est au service des “startups” dans

la phase de prototype. Nous accompagnons

les entreprises qui ne sont pas pourvues

de laboratoires de développement.

Nous intervenons également pour soulager

les bureaux d’études plus importants

d’un surcroît d’activités.

Contact

Développement

de produits propres

Notre produit phare “Proxitruck”

est un antivol innovant de carburant pour

poids lourds et engins de chantier à base

d’intelligence artificielle.

Ce projet a reçu un financement

de la région occitanie. Nous avons

également plusieurs projets concernant

l’environnement et l’économie d’énergie.

Protection de l’environnement

1. Dépannage et recyclage d’anciens produits

• Réparation de matériels, industriels et professionnels

• Remplacement de composants en pénurie

par des montages équivalents

• Études de fonctions équivalentes avec des composants actuels.

2. Lutte contre l’obsolescence des produits et adaptation technologique

• Adaptation fonctions de composants obsolètes

• Récupération, sauvegarde et reprogrammation

de programme dans d’anciens processeurs

3. Mise aux normes

Tel. +33 6 17 17 47 11 - Mail. Bureauantoine@cb4tech.com

514 chemin de gaujouse, 30480 Cendras

ESSAIS & SIMULATIONS • N°151 • Novembre - Décembre 2022 - Janvier 2023 I11


ESSAIS ET MODÉLISATION

Bancs de fatigue de transmissions mécaniques

pour le Test (adaptation des moyens, réduction, simplification et

accélération des essais, compréhension des résultats…) et Test pour

la Simulation (profils de mission, lois de comportement, validation

des modèles, recalages…). » L’objectif est le suivant : enrichir les

données, mener des simulations avancées et faire de l’ingénierie

d’essai dans le but de réduire le ratio essais physiques / essais

virtuels (dans une optique de réduction des coûts et des délais).

« Ainsi, via l’analyse des données et la simulation, on possède

aujourd’hui les moyens d’optimiser les tests physiques pour le

juste nécessaire ».

RASSEMBLER ET FAIRE TRAVAILLER ENSEMBLE

DEUX CULTURES DIFFÉRENTES

Depuis plusieurs années, les échanges ont beaucoup évolué entre les

deux métiers. Ceci ayant été facilité par l’intégration de compétences

de calcul côté fatigue et des experts fatigue côté simulation. « Les

ingénieurs et techniciens d’essais sont désormais plus à même de

discuter avec les “simulateurs’’, et ce grâce aux outils logiciels qui

s’adressent aujourd’hui à ces deux métiers – facilitant l’intégration

de données dans différents formats de fichiers, à l’image des logiciels

de post-traitement fatigue ou de corrélation d’images numériques

s’appuyant sur des données de simulation. Mais c’est aussi grâce

aux hommes ».

En tout état de cause, il devenait incontournable d’établir une

passerelle entre ces deux métiers. « Dans le domaine de la durabilité

des produits (notamment), sans une approche couplée, il est

quasiment impossible d’optimiser le processus. On ne peut plus

travailler en silos ».

Le Cetim a par exemple été sollicité pour développer un banc

d’essai de rail afin de reproduire avec précision un type de défaut

particulier ; « en d’autres termes, notre client souhaitait qualifier

son process vis à vis d’un mode de défaillance donné. Au lieu de

partir bille en tête sur des essais, au risque de tourner en rond,

nous nous sommes appuyés sur la simulation afin de développer

ensemble un plan d’expérience numérique (délivrant des centaines

d’itérations ouvrant un large champ des possibles) ; et nous sommes

parvenus à trouver une solution optimale ».

VERS DES PISTES D’AMÉLIORATION

Parmi les pistes d’amélioration, Mohamed Bennebach estime que

les outils logiciels ont encore du travail à faire sur les modèles

et leur représentativité, notamment pour des conditions de

service complexes et/ou en environnements sévères : « des

progrès restent à faire sur les modèles de simulation pour des

phénomènes multiphysiques et multi-échelles. Malgré les nombreux

efforts fournis par les éditeurs de logiciels et les avancées

notables, des améliorations sont encore à apporter en matière

de validité de ce type de modèles bien particuliers afin d’être

toujours plus représentatifs de la réalité ».

Ce n’est pas le seul frein à une collaboration parfaite entre

les essais et la simulation. « La dimension humaine est également

très importante : il y a en effet encore un problème de

perception avec l’idée, de la part de – encore trop nombreux

– techniciens et ingénieurs, que l’essai est indiscutable. Tout

comme le calcul, l’essai doit être représentatif de la réalité.

Or il peut être biaisé, pour de multiples raisons. Il faut

donc encore travailler pour dépasser ce type de paradigme

et avoir plus confiance en la simulation numérique pour

davantage l’utiliser » ●

Olivier Guillon

12 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°151 • Novembre - Décembre 2022 - Janvier 2023


ESSAIS ET MODÉLISATION

ACTUALITÉS DES BE

Le Fonds France Nucléaire investit dans

F2A afin d’accompagner sa croissance

Fondé en 1982, présidé depuis 2001 par Pierre-Antoine Rouer et dirigé depuis 2018 par Jean-Philippe

Margrita, le Groupe F2A, basé à Dagneux (Ain), est spécialisé dans la conception, la fabrication et la

commercialisation de composants aérauliques et acoustiques intégrés aux réseaux de ventilation sur le

marché tertiaire et les marchés industriels.

Le groupe développe une gamme complète de produits

performants permettant de répondre à différentes fonctions

des systèmes de ventilation, tant sur des aspects de bon

fonctionnement que sur des fonctions de sécurité, contribuant

ainsi à la qualité de l’air. Son offre, qui repose sur un savoirfaire

spécifique reconnu et qui répond à toutes les exigences

réglementaires, est composée de 3 gammes de produits : les

registres destinés à l’équilibrage de la veine d’air ; les composants

acoustiques (baffles, silencieux, manchettes souples), permettant

d’atténuer le bruit et vibrations au sein des dispositifs de ventilation

; les équipements de diffusion d’air en textile industriel.

F2A dispose de trois bureaux d’études afin de développer pour ses

clients des composants à forte valeur ajoutée, conçus sur-mesure

et adaptés pour certains environnements exigeants tels que le

Nucléaire, les Tunnels & Metro, Salles blanches, l’Oil & Gas et

la Marine. Il dispose également de quatre usines dont trois en

France et une en Tunisie ●

Pierre Weber

ESSAIS & SIMULATIONS • N°151 • Novembre - Décembre 2022 - Janvier 2023 I13


ESSAIS ET MODÉLISATION

ENTRETIEN

« Les mondes du développement

logiciel et de l’ingénierie

traditionnelle doivent apprendre

à se connaître »

Le 23 novembre dernier, à l’occasion de la conférence Nafems 2022, Jean-Baptiste Chancerelle et Pierre-

Emmanuel Dumouchel ont animé une conférence portant sur l’ingénierie générative au service de la

productivité, la créativité et l’aide à la décision. L’occasion de revenir avec eux sur l’intelligence artificielle, cet

un élément clé des programmes d’ingénierie et sur les nouvelles méthodes de travail des ingénieurs.

Jean-Baptiste Chancerelle

Digital Transformation

Catalyst chez Renault

Pierre-Emmanuel

Dumouchel

cofondateur et PDG de

Dessia

Présentez en quelques mots Dessia. Quel est

le savoir-faire de la société et à quels types

de clients industriels s’adresse-t-elle ?

Pierre-Emmanuel Dumouchel :

Nous développons une plateforme Cloud lowcode

de structuration du knowledge en ingénierie

basée sur l’IA. Nous aidons les ingénieries à

digitaliser leur processus de conception existant,

ce qui passe par une phase de structuration du

savoir, suivie d’une phase d’appel et d’exécution

de ce savoir dans les processus existants. Par

exemple, nous avons développé pour l’automobile

des briques de savoir sur les architectures de

câblage électrique et les agencements de batterie

lithium-ion.

À quelles problématiques en matière de

conception et de développement de produits

vos clients sont-ils confrontés ?

Pierre-Emmanuel Dumouchel :

Nos clients sont confrontés à une double problématique

de réduction des coûts/temps de

développement et de capitalisation du savoir des

ingénieurs. Sur le volet réduction du temps de

développement, un des souhaits de nos clients

est de pouvoir automatiser certaines tâches de

conception. Sur le côté capitalisation du savoir,

les ingénieurs sont confrontés à la double question

: comment structurer mon savoir actuel

et comment intégrer mon retour d’expérience

dans mon savoir ?

Jean-Baptiste Chancerelle :

Nous avons des produits de plus en plus complexes

répondant à des normes toujours plus

nombreuses et plus restrictives qu’il faut être

en mesure de vérifier tout au long de la vie du

véhicule. Par ailleurs, le marché évolue plus

rapidement et plus fortement qu’il ne l’a jamais

fait ces cinquante dernières années.

Il nous faut de l’agilité, une très grande maîtrise

de l’innovation, des processus robustes tout en

ayant des temps d’exécution courts. Moyennant

quoi nous pouvons répondre au meilleur niveau

de performance au variation du marché en assurant

une satisfaction optimum pour le client.

Quelles réponses leur apportez-vous, en

particulier en matière d’IA ?

Pierre-Emmanuel Dumouchel :

L’IA permet de résoudre deux points majeurs

sur la partie structuration du savoir : comment

digitaliser le choix intuitif d’un ingénieur ? et

comment prendre en compte un savoir tacite

(non explicite) d’un ingénieur ? Dans le premier

cas, l’IA explicable permet grâce aux arbres de

décision d’aider à réaliser ce choix. Et dans le

second cas, l’IA statistique permet grâce à l’apprentissage

supervisé de modéliser les éléments

14 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°151 • Novembre - Décembre 2022 - Janvier 2023


ESSAIS ET MODÉLISATION

Bancs de fatigue multiaxes

dédiés à l’automobile (trains arrière,

berceaux avant)

de savoir intuitif de l’ingénieur.

Jean-Baptiste Chancerelle :

L’avènement de techniques de pointe dans

le secteur de l’information nous apporte

deux éléments majeures : la capacité à

collecter et traiter massivement de l’information

– « la Data » et une palette

d’outils puissants capable d’interpréter

et décrypter la richesse de l’information

collectée – « l’IA ». Nous attendons de

partenaires comme Dessia qu’ils nous

aident à nous doter d’outils qui capitalisent

sur ces nouvelles technologies, au service

de la performance de notre ingénierie.

Plus précisément, avez-vous quelques

exemples de projets à nous donner ?

Pierre-Emmanuel Dumouchel :

Nous avons pour Renault utilisé nos

approches d’IA explicable basé sur des

arbres de décision afin de trouver l’architecture

de refroidissement optimale.

Jean-Baptiste Chancerelle :

La mise à disposition de 3D dans les phases

amont de projet est essentielle si on souhaite

construire des concepts robustes prenant en

compte l’ensemble des contraintes qu’elles

soient géométriques ou fonctionnelles.

Concrètement, nous avons construit un

démonstrateur capable de concevoir, optimiser

et tracer un grand nombre de solutions

de circuit d’eau sur un véhicule hybride

parmi lesquelles un ingénieur peut choisir

le ou les plus pertinents pour son projet.

Plus globalement en matière d’IA, en

quoi est-ce un outil d’avenir pour les

ingénieurs et les bureaux d’études ?

Pierre-Emmanuel Dumouchel :

Il s’agit d’un nouvel horizon pour les

ingénieurs pour deux raisons : la prise

en compte du retour d’expérience bon ou

mauvais des ingénieurs, et la génération

exhaustive en ingénierie.

Jean-Baptiste Chancerelle :

La palette d’outils que représentent ce

qu’on nomme l’IA appuyé sur de nouvelles

capacités à collecter de l’information permet

de renforcer nos développements

par l’expérience acquise. Cela ouvre de

nouvelles opportunités d’exploration du

champ des possibles en un temps record.

Si on tente un parallèle, avec l’avènement

Face à la complexité croissante des produits à développer et la réduction de la durée de

développement, l’ingénierie doit être augmentée par une IA axée sur la capitalisation et

l’enrichissement du savoir des ingénieurs et experts

des calculatrices dans les années 1970,

nous avons pu exécuter un grand nombre

de calcul et obtenir beaucoup plus de

résultat de calcul nous informant sur un

problème donnée ; de même, là où nous

devions rassembler « manuellement »

et « une par une » toute les expériences

acquise pour en déduire la meilleure

façon de répondre à un problème, avec

la data et l’IA, nous pouvons maintenant

automatiser ces processus et explorer

massivement ce qu’on appelle l’espace

de conception. L’IA, couplée à la data

nous permet d’automatiser la recherche

de solution.

Quelles sont les bonnes pratiques à

adopter – ou comment bien intégrer l’IA

dans son service – et, à l’inverse, quels

écueils faut-il éviter ?

Jean-Baptiste Chancerelle :

Le travail à réaliser pour parvenir à mettre

en place des outils aboutis et performants

est immense. Nous devons avancer pas à

pas en commençant par des outils simples

et efficaces. L’arrivée de l’IA doit être

l’occasion de simplifier la prise en main

de nos outils, à la manière des Apps de

smartphone.

De plus, les mondes du développement

logiciel et de l’ingénierie traditionnelle

se rencontrent et doivent apprendre à se

connaître. Un gros effort de « culturation »

doit être effectué pour aider à l’appropriation

de nouveaux outils ●

Propos recueillis par Olivier Guillon

ESSAIS & SIMULATIONS • N°151 • Novembre - Décembre 2022 - Janvier 2023 I15


ESSAIS ET MODÉLISATION

SOLUTION

Une visualisation performante

pour une interface Homme-Machine

Fort d’une expérience de plus de vingt-cinq ans dans le domaine de la visualisation de contenu 2D et 3D,

3DViewStation s’adapte rapidement aux exigences et à l’environnement de chaque client. La solution est

disponible en version Desktop, WebViewer, VR et serveur de conversion. 3DViewStation a été adopté par des

centaines de clients de multiples industries.

Aujourd’hui, de nombreuses

machines industrielles

sont équipées d’écran de

contrôle, parfois tactile.

L’intégration de notre

solution de visualisation 3DViewStation

ouvre de nouvelles possibilités en affichant

les modèles 3D, rendant l’interface plus

attrayante et plus efficace.

3DViewstation est avant tout une solution

de visualisation intuitive et simple à utiliser

; la solution se décline en plusieurs

produits avec des API communes pour une

intégration avancée. Dans un cas concret

où une machine signale une erreur avec un

code, voici comment 3DViewStation peut

améliorer le processus d’identification et

de résolution du problème.

OÙ EST LE PROBLÈME ?

Un modèle 3D complet de la machine

est affiché. En cas d’erreur, tous les

composants sont affichés en transparence

et le capteur défectueux est

mis en surbrillance de manière claire.

L’utilisateur peut zoomer pour mieux

situer le problème.

LE CAPTEUR EST-IL DÉFECTUEUX

?

En cliquant sur la géométrie 3D, l’état

du capteur peut à nouveau être testé en

temps réel. L’utilisateur a accès en un

clic à la chronologie ou à l’historique et

peut vérifier la cause de l’échec. Après

analyse, l’utilisateur a pu conclure que

le matériel est défectueux. La prochaine

étape consiste donc à le remplacer.

LA PIÈCE DÉTACHÉE EST-ELLE

DISPONIBLE ?

De nombreuses machines sont aujourd’hui

connectées à l’intranet et parfois à Internet.

Grâce aux métadonnées stockées dans

le modèle 3D, il est désormais possible

de vérifier rapidement si le capteur est

en stock ou le commander.

TOUTE L’INFORMATION AU BOUT

DES DOIGTS

Toute la documentation relative à la résolution

d’un problème peut être visualiser

dans 3DViewStation : des instructions

au format PDF ou des modèles 3D avec

des vues explosées ou des animations

de montage et de démontage par étape.

À l’ère de l’industrie 4.0/IoT, il est également

possible d’exploiter une solution

centralisée surveillant et contrôlant plusieurs

machines simultanément. Les techniciens

peuvent être alertés directement

sur leurs smartphones en bénéficiant de

graphismes 3D rapides et intelligents ●

EN SAVOIR PLUS > www.visualisation-cao.fr

16 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°151 • Novembre - Décembre 2022 - Janvier 2023


Portail de la qualité, sécurité et

de l’environnement.

Le site leader en organisation

de la performance.

Quality & Co est le site portail

de la performance en entreprise.

Vous y trouverez tous les acteurs du marché

de la certification et de la qualité

(Consultants, Formateurs, Certificateurs, Editeurs de logiciels …).

www.qualityandco.com

ESSAIS & SIMULATIONS • N°151 • Novembre - Décembre 2022 - Janvier 2023 I17


ESSAIS ET MODÉLISATION

SOLUTION

Panorama de nouveautés en matière

de simulation numérique

Dans ce focus consacré aux bureau d’études et d’ingénierie, cet article revient sur quelques lancements et cas

d’application significatifs de cette fin d’année, en particulier la sortie de la version 6.1 de Comsol Multiphysics.

L’éditeur renforce sa plateforme de simulation multiphysique

avec de nouvelles fonctionnalités pour

le développement de produit et l’innovation en

aannonçant la sortie de la dernière version de son

logiciel de modélisation et de simulation, Comsol

Multiphysics version 6.1. Chaque aspect de l’environnement

de simulation du logiciel – que ce soit la possibilité d’effectuer

des analyses multiphysiques ou la création d’applications – est

enrichi de nouvelles fonctionnalités et bénéficie d’une ergonomie

améliorée. « Cette version fournit à nos utilisateurs de

puissants outils de simulation multiphysique dans des domaines

de R&D très concurrentiels, comme la technologie audio et

l’électrification des véhicules, explique Bjorn Sjodin, VP of

product management chez Comsol. Nous avons également

renforcé les bases du logiciel avec de nouvelles fonctionnalités

en optimisation et en modélisation des écoulements turbulents

et du contact en mécanique. »

Cette version apporte notamment des améliorations majeures

pour la simulation des écoulements de fluides et la mécanique du

solide. Le module CFD comprend désormais

la méthode Detached Eddy Simulation

(DES) pour une modélisation

haute-fidélité

des écoulements

turbulents.

Cela permet d’obtenir la précision d’une simulation des grandes

échelles de la turbulence par LES pour un plus faible effort de

calcul. Une nouvelle méthode performante de modélisation

du contact mécanique est intégrée dans le module Structural

Mechanics et le module MEMS. Elle introduit de nouvelles

fonctionnalités pour les solides, les coques et les membranes

avec une prise en charge complète des simulations impliquant

des surfaces pouvant entrer en contact avec elles-mêmes. Il

existe une nouvelle méthode d’affectation des matériaux aux

structures minces qui facilite l’analyse des joints, des couches

adhésives et des revêtements.

ZEROAVIA DÉVELOPPE DES AVIONS À HYDROGÈNE

GRÂCE À LA SIMULATION NUMÉRIQUE D’ANSYS

Le leader de l’aviation durable a décidé d’intégrer les solutions

de simulation numérique d’Ansys afin de générer automatiquement

un logiciel de contrôle conçu spécialement pour réduire

les émissions polluantes liées au trafic aérien. Pour conforter

la fiabilité et l’efficacité opérationnelles de ce logiciel, ZeroAvia

a démontré le potentiel du vol zéro émission en pilotant le

plus grand avion à hydrogène-électrique au monde, un Piper

Malibu. Ainsi, grâce à l’utilisation du logiciel Scade d’Ansys,

les ingénieurs ZeroAvia peuvent concevoir de manière automatique

la solution de contrôle et de développement de la pile

à combustible tout en accélérant sa certification et en évitant

des erreurs de codage traditionnellement coûteuses.

18 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°151 • Novembre - Décembre 2022 - Janvier 2023


ESSAIS ET MODÉLISATION

HEXAGON ET VI-GRADE ACCÉLÈRENT L’INGÉNIERIE

AUTOMOBILE ZÉRO PROTOTYPE AVEC DES

SIMULATEURS DE VÉHICULES DE HAUTE FIDÉLITÉ

Fournisseur leader de technologies de simulation de conduite,

VI-grade aide les ingénieurs à accélérer l’innovation automobile

en permettant des essais physiques de modèles d’ingénierie

assistée par ordinateur (IAO), sans avoir besoin

de fabriquer des prototypes de systèmes ou de véhicules.

En outre, la technologie de simulation numérique répond à

des enjeux stratégiques et à des besoins multiples, physiques et

multiphysiques, notamment l’analyse structurelle, la dynamique

des fluides, l’interaction fluide-structure, l’électromagnétique

et l’électromécanique. ZeroAvia profite également du logiciel

d’analyse Ansys medina pour approuver les aspects sécuritaires

des avions à hydrogène.

Adams Real Time est désormais validé par l’entreprise à

travers son programme de certification VI, incluant uniquement

les solutions tierces qui réussissent des tests rigoureux

de fiabilité et de sécurité en temps réel. Hexagon s’appuie

sur sa longue collaboration avec VI-grade pour apporter

de la physique haute fidélité aux plateformes de conduite

expérimentale de VI-grade, en facilitant la reproduction

des expériences sur route dans les installations d’essai du

fabricant où les ingénieurs et les groupes de discussion

améliorent les futurs véhicules ●

ESSAIS & SIMULATIONS • N°151 • Novembre - Décembre 2022 - Janvier 2023 I19


MESURES

MÉTHODE

Operational replication of strain

responses during MIMO random

control tests

Les essais de contrôle des vibrations aléatoires sont réalisés pour vérifier qu’un système et tous ses

sous-composants peuvent résister à un environnement de vibrations aléatoires pendant la durée de vie

opérationnelle. Ces essais visent à reproduire avec précision, par l’intermédiaire d’une excitation contrôlée,

la réponse structurelle en service d’un dispositif testé (DUT) dans l’axe principal de vibration.

Introduction

Random vibration control tests are

performed to verify that a system and all its

sub-components can withstand a random

vibration environment during the operational

life. These tests aim to accurately replicate

via controlled shaker excitation the inservice

structural response of a device under

test (DUT) in the main axis of vibration and

in all the possible axes where the levels

exceed the acceptance thresholds. In the

recent years great visibility has been given

to the problem of accurately replicating in

the laboratory the operational conditions

that the DUT will eventually experience

in-service. Multiple-Input Multiple-Output

(MIMO) Random Control testing allows

for a close replication of the nature of

the operational loads. Previous work on

aerodynamically excited structures has

shown how increasing the number of control

channels and trying to match the operational

mechanical impedance, on top of a successful

random test, also allows to closely match the

response in locations that are not controlled.

These observations are at the basis of the

so-called IMMAT (Impedance-Matched

Multi-Axial Test). In this context, it was

shown that the environmental replication

further improves by increasing the number

of shakers and adopting rectangular control

strategies. The ultimate goal of these studies

is to converge towards a solution that will

lead to a laboratory test that will eventually

lead to damage mechanisms closer to the

one that the component would experience

in service. The objective of this paper is to

continue the investigations to the physical

quantities that can be actively controlled.

The research question to answer with this

work is: since the failure of the unit under

test is directly related to the stresses and

hence the strains, could MIMO Random

Control techniques applied directly to strain

measurements improve the replication of the

operational strain field?

BACKGROUND AND METHODOLOGYS

To address this question, a set of experiments was carried out on

the setup shown in Figure 1. Figure 1 (a) and (b) show the setup

adopted for definition of the “pseudo-operational” conditions,

highlighting the locations of the sensors for recording strain

and acceleration responses. The inputs for the definition of the

pseudo-operational conditions were white-pink noise uncorrelated

voltages sent from a Siemens Simcenter SCADAS system

to Siemens Simcenter Q-Sources inertial shakers attached to

the frame of the DUT. Lumped calibrated masses were also

attached to the lower side of the DUT allowing for simulating

mass loading differences during the “pseudo-test” conditions.

Figure 1 (c) shows the setup adopted for definition of the “pseudo-test”

conditions, The test complexity was gradually increased

introducing differences between “pseudo-operational” and “pseudo-test”

conditions and changing control strategy.

Figure 1 - Test setup adopted for the “pseudo-operational” conditions:

20 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°151 • Novembre - Décembre 2022 - Janvier 2023


MESURES

ANALYSIS

The first tests were simple Random Control tests performed without changing the test setup (“pseudo-test” and “pseudo-operational”

setup were physically the same), but simply changing the control sensors and controlled quantities – accelerations or strains. The

results are shown in Figure 2. The results illustrated in this Figure confirm the findings of previous work on random vibration control:

a multi-input operational environments can be replicated using 1 exciter in exactly one control location. Measure sensors respond

according to the dynamic of the system and are subjected to the difference in excitation mechanism (single- versus multi- input) and

boundary conditions. This can impact to a certain extent the fatigue failure mechanism of the DUT, given that the strain response will

also be impacted. Controlling directly on a strain sensor allows however for the exact replication of a single strain response, which can

be crucial, for example in case of a single critical point identified during the design of the DUT.

Figure 2 – Random control results

without changing the pseudooperational

system. (a) Strain

response PSDs; solid green,

pseudo-operational responses;

solid blue, control on acceleration

(FuseBack:+Z channel); solid

magenta, control on strain

(StrainStabilizerLeft channel). (b)

and (c) Random Control results for

the control on acceleration and on

strain, respectively.

ESSAIS & SIMULATIONS • N°151 • Novembre - Décembre 2022 - Janvier 2023 I21


MESURES

Figure 3 - MIMO Random control results in term of strain response PSDs. Solid Magenta,

MIMO Random, two acceleration control channels (FuseFore:+Z, FuseBack:+Z); Solid

blue, control on all the acceleration channels; Solid black, rectangular control on all the

strain channels.

Next step of the study was to improve the

strain response in multiple strain channels

adopting MIMO Control strategies. The

results from the simple test case controlling

all the strain responses without introducing

a difference between the “pseudo-test” and

“pseudo-operational” setup will not be

shown. More interesting is however the

case where a difference in the excitation

mechanism is introduced by de-activating

the inertial shaker located in correspondence

of the DUT head and adopting the

remaining two inertial shakers as inputs

during the tests. Figure 3 illustrates the

results of three different control strategies:

two acceleration channels adopted

as controls (FuseFore:+Z, FuseBack:+Z),

all the acceleration channels adopted as

controls and finally all the strain channels

adopted as controls.

The results illustrated in the Figure show that using MIMO

control enables replication of multiple responses simultaneously.

In this sense, increasing the number of control sensors on the

structure improves the replication of multi-input operational

responses. This propagates to uncontrolled channels too (measure

channels). Figure 3 shows a drastic improvement of the

measured strains when controlling just only two acceleration

channels. Deviations are still observed but are much limited if

compared with the strain responses of Figure 2, where only 1

acceleration was defined as control, even though the excitation

mechanism was substantially different in this test-case (1 missing

force input). The deviations further reduce when controlling all

the acceleration channels and lead to a perfect

replication when all the strain sensors are

used as controls.

Figure 1 (c) shows the configuration adopted

for final test. The setup has been modified to

introduce dramatic differences in the setup

with respect to the pseudo-operational

tests. The inertial shaker on the DUT head

was de-activated. The shaker attached to the

upper part of the DUT tail was moved to the

lower part and the collocated lumped mass

was completely removed.

Figures 4 and 5 show the MIMO Random

Control results in terms of acceleration and

strain response PSDs, respectively. Although

bigger deviations are observed with respect

to the previous use-cases due to the dramatic

difference between “pseudo-operational” and

“pseudo-test” conditions, also for this use-case the results show

that controlling directly on strain improves the replication of

the strain field (at the price of the replication of acceleration

responses).

CONCLUSION

Adopting Multi-Input Multi-Output (MIMO) Random Control

enables the replication of multiple random responses simultaneously.

MIMO Random Control therefore allows for a better

replication of multi-input operational responses compared to

legacy Single-Input Single-Output (SISO) Random Control.

Figure 4 - MIMO Random Control acceleration response PSDs. Solid green: operational

measurements. Dashed black: control on acceleration. Solid red: control on strain sensors.

22 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°151 • Novembre - Décembre 2022 - Janvier 2023


MESURES

Increasing the number of control channels

(controls) allows for a better replication

also for uncontrolled responses (measure

channels). These considerations, well

known in the MIMO testing communities,

are shown in this work to apply also

for control on strain responses. Because

the differences in strain response of the

Device Under Test (DUT) is correlated to

differences in stress distribution, controlling

directly on multiple strain sensors

may lead to a closer replication of the

fatigue failure mechanisms of the DUT

during random vibration control tests ●

Umberto Musella, Raphael Hallez

et Bart Peeters

Siemens Industry Software NV

(Leuven, Belgium)

Figure 5 – MIMO Random Control strain response PSDs. Solid green: operational

measurements. Dashed black: control on acceleration. Solid red: control on strain sensors.

PUBLI-COMMUNIQUÉ

Un leader de l’instrumentation

propose des solutions innovantes et compactes

Trafag, fabricant suisse d’instrumentation

depuis 80 ans, propose

des produits dans les domaines de

la détection et la mesure de pression, de

température, de niveau et de densité de gaz.

Dans le domaine de la pression, qui est

son coeur de métier, Trafag propose à ses

clients 3 technologies, ce qui permet d’offrir

les solutions les plus adaptées, notamment

aux fabricants de bancs de tests, avec des

solutions spécifiques telles que :

• Capteurs de haute précision,

• Capteurs haute dynamique, jusqu’à 20kHz,

• Capteurs avec afficheurs,

• Capteurs paramétrables par les clients, au

travers de logiciels gratuits sur smartphones,

de faces avant des capteurs, ou de pockets,

• Capteurs dédiés pour l’hydrogène.

Il est intéressant de noter que Trafag se

démarque de ses confrères par la compacité

de ses produits, leur robustesse et leur

précision, y compris dans les conditions

les plus extrêmes, et une dérive dans le

temps particulièrement faible.

Pour ce qui est des applications hydrogène,

la technologie s’affranchit à la fois des

solutions piézo-résistive et céramique ainsi

que de la dorure de la membrane, ce qui lui

permet d’avoir un process de fabrication

simple, particulièrement résistant, et

beaucoup plus facile à compenser en

température, donc beaucoup plus précis

dans les applications où elle varie.

EN SAVOIR PLUS :

TRAFAG FRANCE

6-8 Rue René Cassin

91300 MASSY

www.trafag.com/fr

Max DUDIT - Tél. : +33 (6) 38 22 32 37

ESSAIS & SIMULATIONS • N°151 • Novembre - Décembre 2022 - Janvier 2023 I23


MESURES

LOGICIEL

Développement virtuel de produits

avec la simulation acoustique

Chez les fabricants d’équipements d’origine (OEM) du monde entier, en particulier sur le marché automobile,

l’utilisation de logiciels de simulation a permis de maîtriser les coûts en réduisant le besoin de prototypes

physiques.

La simulation a d’abord été utilisée dans le secteur

automobile pour la recherche sur la sécurité des

véhicules en cas de collision, la durabilité et le bruit,

les vibrations et la rudesse (NVH). Ces simulations ont

contribué à ouvrir la voie à la construction de modèles efficaces

de systèmes audio et d’acoustique des véhicules. Par exemple,

les maillages créés pour les modèles de collision, de durabilité

et de bruit sont réutilisés pour les maillages acoustiques. Que

cela soit fait en interne par les équipementiers et les fabricants

de composants ou par des sociétés de conseil indépendantes

comme JJR Acoustics, la réaffectation de ces maillages permet

d’économiser les ressources nécessaires pour les créer à partir

de fichiers CAO bruts.

La simulation acoustique optimisée

par Comsol Multiphysics aide

les ingénieurs audio automobiles

à intégrer les haut-parleurs d’un

système audio dans le véhicule

tout en préservant l’intégrité de

la qualité de conception des hautparleurs.

Une grande partie de la

simulation, du réglage et de l’audio

nécessaires se fait désormais en

dehors du laboratoire. L’exploration

des options de réglage –

que ce soit virtuellement ou en

laboratoire – aide les ingénieurs

acousticiens à comprendre l’espace

acoustique et le système de

haut-parleurs afin de trouver la

voie vers une expérience audio

optimale dans le véhicule.

Exemple d’optimisation de l’emplacement du

montage du subwoofer, du mode

de niveau de pression

acoustique

(SPL) et de la

réponse

SPL au

niveau de

l’auditeur

En modifiant ensuite la garniture, le haut-parleur et l’emplacement

du haut-parleur et en trouvant un autre chemin, les

connaissances se multiplient. Grâce aux logiciels de simulation

multiphysique, les résultats de ce processus d’optimisation

et d’itération sont désormais disponibles virtuellement. Les

modèles développés en jumeaux numériques ou basés sur des

jumeaux numériques existants permettent le réglage acoustique

virtuel de voitures conceptuelles alors qu’elles sont encore

en phase de conception. Si ce flux de travail numérique est

familier aux ingénieurs qui utilisent le prototypage physique

traditionnel et la simulation mécanique, il permet également

une exploration rapide et rentable de l’ensemble de l’espace de

conception avant de s’engager dans l’architecture intérieure.

VERS UN CONTRÔLE ACTIF DU BRUIT

Les applications des simulations automobiles au niveau du

système rendues possibles par Comsol Multiphysics

comprennent l’optimisation du placement

des haut-parleurs et la réduction des interactions

structurelles négatives des haut-parleurs et des

emplacements de montage. Ce type de

simulation nécessite le calcul

de résultats pour une large

gamme de fréquences

dans tout l’habitacle

de la voiture.

À l’avenir, la conception

d’un contrôle

actif du bruit en même

temps que la lecture de

la musique sera une préoccupation

majeure des

ingénieurs en audio et en

acoustique. La simulation

multiphysique des voies de

transfert acoustique du

bruit et de son annulation sera cruciale pour comprendre les

effets de ces phénomènes et appliquer ces connaissances au

processus de conception ●

Roger Shively (JJR Acoustics)

24 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°151 • Novembre - Décembre 2022 - Janvier 2023


PUBLI-COMMUNIQUÉ

SABATÉ GROUP FINANCE (SGF) ÉLARGIT SON OFFRE

À TRAVERS SES DEUX ENTITÉS

PHIMESURE ET PRESCAMEX

Phimesure est le spécialiste, depuis

35 ans, de la commercialisation

d’outils métrologiques de référence

mondiale.

L’entreprise est le représentant exclusif de

Kyowa, un des leaders dans la fabrication

de jauges de déformation, de capteurs

d’effort, de déplacement, d’accélération,

de pression, de systèmes d’acquisition et

en exclusivité mondiale, des jauges haute

température permettant d’effectuer des

mesures jusqu’à 950°C.

Également, Phimesure est représentant

de RDP, constructeur européen de

capteurs de déplacements LVDT et de

leur électronique de conditionnement.

Ces produits s’adaptent aux conditions

de mesures les plus exigeantes telles que

l’immersion, la tenue aux radiations ou

encore l’immunité sur une large gamme

de température jusqu’à 600°C.

Composée d’une équipe de professionnels

de la métrologie, Phimesure a la solution

pour vous accompagner dans le choix

de vos jauges, de leurs accessoires, des

systèmes de mesure, et de vos capteurs.

Par l’étendue unique de leur gamme

et d’un savoir-faire technique acquis

au fil des années au plus proche des

grands acteurs industriels, les experts

de Phimesure sauront vous guider dans

les différentes étapes qui mèneront votre

projet à bien.

La société Prescamex est votre spécialiste

depuis plus de 20 ans dans la mise en

œuvre de vos jauges de déformation,

collage cryogénique, ambiant, à chaud,

au ciment et la microsoudure par point.

Prescamex dispose de 5 implantations

situées à Paris, Marseille, Toulouse,

Nantes et Perpignan. Leurs capacités

techniques et les outils mis en œuvre,

associés à un large panel de compétences

en Aéronautique, Ferroviaire, Aérospatial,

Industrie, Médical, Nucléaire et

Automobile, permettent d’intervenir

dans les meilleurs délais.

Le bureau d’étude de Prescamex assure

la conception et la réalisation de

capteurs. En complément, son service

électronique vous propose une solution

de conditionnement personnalisée

pour traiter le signal et le moduler de

manière accommodante (analogique, bus

numérique, IIoT).

Prescamex vous propose la mise en œuvre

des moyens de mesure de déformation

performants reposant sur les nouvelles

technologies. Prescamex est reconnue

pour la qualité de ses instrumentations

dans ses laboratoires et la maitrise de ses

interventions sur site.

Chaque application est unique, aussi, la

synergie naturelle entre les deux entités

du groupe SGF est la meilleure réponse

pour la gestion intégrale de vos projets

de mesures et d’instrumentations. De la

définition du besoin à la mesure finale,

profitez de l’expertise technique d’une

équipe spécialisée dans la résolution des

problématiques de sélection de matériel

et d’intégration ●

EN SAVOIR PLUS :

PHIMESURE

JAUGES – CAPTEURS – INSTRUMENTS DE MESURE

Tél. : 01 60 71 10 89

10 Rue des Ardennes

77123 Le Vaudoué

www.phimesure.fr

ESSAIS & SIMULATIONS • N°151 • Novembre - Décembre 2022 - Janvier 2023 I25


MESURES

SOLUTION

m+p intègre une technologie

innovante pour la mesure vibratoire

et acoustique de terrain

Spécialiste de la mesure

vibratoire et acoustique, m+p

International a intégré au

sein de son offre Atomic 2, un

instrument de mesure compact

et autonome mis au point

par le Français Alliantech. Se

branchant directement sur

un PC portable ou même un

smartphone, celui-ci répond

aux attentes de bon nombre

de techniciens pour effectuer

facilement et rapidement des

mesures sur le terrain.

On connaît l’entreprise allemande pour sa capacité à mener des opérations

de mesure vibratoire et acoustique à la fois en atelier, en laboratoire

mais aussi sur le terrain. Mais bien souvent, ces dernières nécessitaient

d’emporter du matériel parfois lourd et encombrant… ces opérations

n’étaient donc pertinentes que pour des besoins sur des systèmes volumineux

nécessitant au moins quatre voies. Jusqu’à présent, aucune solution réellement

compacte ni autonome n’existait pour effectuer de la prise de mesure rapide, à partir

d’un PC portable ou bien même depuis un simple smartphone.

Aujourd’hui, c’est chose faite. « Nous avons intégré une nouvelle technologie à deux

voies de mesure beaucoup plus simple permettant de capter des sons et des vibrations de

manière fiable avec son portable ou son PC, sur place, sans pour autant apporter avec soi

des équipements supplémentaires », précise Diane Compagnon, ingénieure-commerciale

et gérante de la filiale française de m+p International.

Photo de l’Atomic 2

26 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°151 • Novembre - Décembre 2022 - Janvier 2023


MESURES

Aperçu de screenshots de l’Analyzer de m+p

PASSAGE DE DEUX À QUATRE VOIES, DE LA MESURE À

L’ANALYSE MODALE

Cette solution a été mise au point par la société Alliantech,

et plus particulièrement par son bureau d’études spécialisé

dans le développement électronique, activité qui a connu

une forte expansion ces dernières années suite notamment

à une subvention du plan Relance et de la Communauté

européenne. Baptisée Atomic 2, celle-ci se présente comme un

petit système permettant de faire de l’analyse vibratoire tout

en s’alimentant via la batterie d’un PC ou de son smartphone

via un port USBC.

Lancé cette année, ce petit Instrument de mesure de

bruit et de vibration (hors capteur) a d’abord été testé

chez m+p. Grâce à sa solution logicielle modulaire et à la

réactivité de son équipe de R&D située en Allemagne (à

Hanovre), m+p a intégré cette fonctionnalité à son offre

en seulement quelques semaines. « Il s’agit d’un élément

important qui nous a permis d’élargir notre offre et son

champ d’applications, poursuit Diane Compagnon. En

effet, cela correspond à une demande forte de nos clients

en matière de mobilité, de praticité et de compacité. Doté

d’Atomic 2, notre solution complète permet de se déplacer

uniquement avec un PC portable ou son smartphone afin

d’effectuer des mesures vibro-acoustiques sur de petites

application nécessitant deux voies, ce qui ouvre un large

champ des possibles ».

Un avantage supplémentaire pour m+p qui ne manquera pas

d’intégrer aussi cette nouvelle évolution de l’Atomic ●

Olivier Guillon

CHOCS ET VIBRATION

Isolation des bancs d’essais

Protection des moyens de mesure

EXPERT

EN ISOLATION ANTIVIBRATOIRE ET ACOUSTIQUE

Isolateurs pneumatiques très basse fréquence

Régulation de niveau, pilotage actif EPPC & AIS

Taques en hydropol et plateformes antivibratoires

Massifs antivibratoires - étude et réalisation

Isolation acoustique et anéchoïque

Pour autant, Alliantech s’apprête également à sortir sur le

marché une version de l’Atomic à 4 voies, « le seul système

mobile de cette capacité à pouvoir être alimenté par un

simple PC tout en donnant la possibilité de faire de l’analyse

modale ! », insiste-t-on au sein de l’entreprise toulousaine.

technologies antivibratoires

www.vib-et-tec.fr

ESSAIS & SIMULATIONS • N°151 • Novembre - Décembre 2022 - Janvier 2023 I27


MESURES

SOLUTION

Une nouvelle méthode

pour la localisation

Cet article aborde le sujet de la visualisation des fuites dans les structures automobiles en se basant sur

un nouveau concept de capteur qui implique un capteur rotatif muni de plusieurs microphones à ultrasons

balayant une zone circulaire. Cette solution est extensible à de nombreuses applications industrielles pour la

recherche de fuites.

Le microphone à ultrasons est un dispositif de détection

largement répandu pour détecter les fuites dans les

infrastructures industrielles, par exemple les conduites

d’air comprimé, les gazoducs et les réservoirs sous

pression. L’empreinte acoustique de la fuite dépend

de paramètres tels que la géométrie du défaut, la pression

différentielle et le type de gaz, mais les premières indications

d’une fuite peuvent généralement être détectées dans la gamme

de 30 à 40 kHz [1]. Pour permettre à l’homme de rechercher une

fuite, le signal acoustique capturé est converti dans la bande de

fréquences audibles.

Lors de la détection de fuites sur une structure automobile

telle qu’une porte, une fenêtre, un coffre ou une cloison, le son

s’échappant par les joints d’étanchéité et autres imperfections

doit être généré. Pour ce faire, un émetteur à ultrasons est placé

à l’intérieur de la cavité ou de l’habitacle concerné. Ce dispositif

comprend généralement une série de haut-parleurs émettant des

sons de manière omnidirectionnelle à de multiples fréquences

distinctes autour de 40 kHz, créant ainsi un champ de pression

acoustique homogène aux endroits où les fuites doivent être

recherchées.

L’imagerie par ultrasons est une alternative intéressante à la

vérification des limites de surfaces avec un microphone à ultrasons,

car la visualisation à distance des fuites dans les structures

automobiles permet de couvrir une plus grande surface en une

seule fois, d’obtenir une quantification cohérente sur cette surface

et de ne pas déformer le champ de pression acoustique causé par

la présence du dispositif de mesure.

Les dispositifs d’imagerie par ultrasons sont généralement mis en

œuvre sous forme de réseaux de microphones à deux dimensions

comprenant jusqu’à près de 130 microphones à ultrasons répartis

sur une zone circulaire d’un diamètre inférieur à 15 cm et une

caméra pour superposer la cartographie acoustique et l’image

graphique de la scène de mesure.

Étant donné que les fuites ultrasonores dans les applications

automobiles sont généralement mesurées à une distance de 0,75

à 1,5 mètre et que les structures automobiles présentent une

isolation améliorée à chaque nouvelle génération, le rapport

signal sur bruit et, par conséquent, le nombre de microphones

deviennent essentiels. De plus, comme les structures automobiles

comportent des joints disposés en parallèle et séparés de quelques

centimètres seulement, la résolution spatiale à la fréquence d’excitation

de l’émetteur d’ultrasons est essentielle.

Ces critères de performance et d’ergonomie ont conduit Sevenbel

à proposer un nouveau concept de capteur visant une résolution

spatiale et une plage dynamique élevées, un faible niveau de

pression sonore minimum détectable et une utilisation aisée.

CONCEPT DU CAPTEUR

La pièce maîtresse du concept du capteur est un réseau linéaire

rotatif avec cinq microphones répartis qui pivotent autour d’un

microphone de référence immobile. La trajectoire des autres

microphones mobiles est décrite par des cercles concentriques.

Un codeur magnétique rotatif, aligné de façon coaxiale avec l’axe

Réseau linéaire rotatif comprenant cinq microphones pivotant autour du

microphone de référence

28 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°151 • Novembre - Décembre 2022 - Janvier 2023


MESURES

d’imagerie sonore

des fuites

de rotation du réseau, mesure la position angulaire par rapport

à l’axe de rotation contraint dans l’espace (voir Figure 2).

Les microphones sont basés sur la technologie MEMS numérique

et les signaux correspondants sont acquis sur une voie de signal

commune en utilisant la méthode de multiplexage temporel.

Il est bien connu que le motif de directivité du réseau et les positions

correspondantes des microphones peuvent être optimisés

pour répondre à certains critères de performance, par exemple le

niveau minimum des lobes latéraux à des fréquences spécifiques.

Alors que les réseaux bidimensionnels comportant des positions de

microphones discrètes nécessitent une reconfiguration matérielle

complète en termes de repositionnement des microphones, le

réseau linéaire rotatif nécessite simplement une reconfiguration

logicielle pour acquérir les données à différentes positions.

Le réseau linéaire rotatif est un système auto-alimenté et utilise

une technologie sans fil pour la transmission des données audio

et des données du codeur rotatif à une unité de traitement.

APPLICATIONS

Le concept du capteur proposé est maintenant appliqué aux tests

d’étanchéité de structures automobiles réelles dans un contexte

de contrôle qualité.

Le véhicule testé est une voiture de série avec toutes les portes

et fenêtres fermées. Le capteur est placé à une distance de 1 m

et deux angles de vue sont considérés - l’un visant le hayon et

l’autre le côté droit du véhicule.

Le capteur tourne à une vitesse de deux révolutions par seconde,

produisant douze images acoustiques par seconde. Le champ

acoustique incident est échantillonné dans l’espace par le microphone

multiplexé mobile à 180 secteurs par révolution. L’image

est prise avec un champ de vue horizontal de 69,5°.

PROCESSUS DE MESURE

Un processus de mesure adapté à des fins de contrôle qualité

implique généralement une empreinte acoustique nominale. En

se basant sur la distribution attendue des niveaux de pression

acoustique pour une voiture bien étanche, on peut quantifier

les déviations acceptables. Le scénario de mesure illustré à la

Figure 12 montre des fuites multiples réparties le long du joint

de la fenêtre du passager avant. Dans cette situation, le niveau

de pression acoustique maximal est de 48,7 dB à une plage

dynamique de 3 dB.

Fuites multiples le long du joint de la fenêtre du passager avant à 48,7

dB avec une gamme dynamique de 3 dB. La photo en bas à gauche

illustre le dispositif de mesure réel avec le réseau linéaire rotatif.

Comme il s’agit d’une voiture de série, nous nous attendons à

ce que ce comportement soit nominal. Dans le cadre d’un système

rigoureux de contrôle qualité basé sur des données, chaque

voiture peut être testée en bout de chaîne et évaluée en fonction

de critères de réussite ou d’échec concernant l’étanchéité des

structures critiques. Tout écart par rapport à ces critères peut

être l’indication d’un assemblage incorrect et, par conséquent,

compromettre le confort de conduite ●

Jacques Monfort (Alliantech)

Thomas Rittenschober (SevenBel)

Retrouvez l’article complet

ESSAIS & SIMULATIONS • N°151 • Novembre - Décembre 2022 - Janvier 2023 I29


DOSSIER

ÉVÉNEMENT

Lauryanne Teulon

Chargée de mission

technique au Collège

français de métrologie

(CFM)

La métrologie 4.0 au

Congrès international

de métrologie (CIM2023)

La quatrième révolution industrielle plonge la métrologie, comme bien d’autres métiers, dans une nouvelle

ère de technologies, lesquelles seront longuement abordées à l’occasion du prochain Congrès international de

métrologie (CIM2023) qui aura lieu au sein du salon Global Industrie de Lyon, début du mois de mars prochain.

L’essor de l’industrie 4.0 amène

à considérer et utiliser de nouvelles

technologies pour produire

et commercialiser des

biens de consommation différemment :

robots, IoT (objets connectés), fabrication

additive, réalité augmentée, intelligence

artificielle, jumeaux numériques... Le but

étant d’accroitre l’efficacité des processus

industriels, de réduire la consommation

d’énergie, d’optimiser les communications

entre instruments ou entre les opérateurs et

les machines ou encore de mieux visualiser

l’intégralité de la chaine de production.

Dans ce contexte évolutif, il est essentiel

de s’assurer de la conformité des données

collectées, de leur reproductibilité et de leur

fiabilité tout en permettant des échanges

rapides. La métrologie se place au centre de

ces problématiques. Elle doit s’adapter afin

de répondre à ces nouvelles modalités. Ce

qui implique notamment le développement

de nouvelles méthodes pour récolter les

données, les traiter (transmission, stockage…)

et les analyser (analyses statistiques

ou deep learning par exemple).

Il est par exemple important de répondre

à de nouveaux besoins dans la gestion

de données de mesure générées par des

capteurs connectés, ou des interfaces physique-numérique

multiples. La notion de

cybersécurité est également à considérer

pour garantir l’intégrité et la confidentialité

des données transmises et traitées. Les

problématiques clés de la métrologiques

qui sont notamment le calcul des incertitudes

de mesure, la mise en place de plan

de surveillance, l’identification de dérive

doivent aussi s’adapter au modèle 4.0 afin

de permettre une amélioration continue

des processus.

LE CONGRÈS INTERNATIONAL DE

LA MÉTROLOGIE, CIM2023

Dans le cadre du 21 e Congrès international

de métrologie, de nombreuses problématiques

propres au déploiement de la

métrologie 4.0 seront adressées. Notamment

au travers de deux tables-rondes.

La première intitulée « Industrie 4.0 –

Des mesures offline aux mesures inline »,

et présidée par Wolfgang Lubcke de la

société Endress+Hauser Group Services,

a pour ambition de donner un aperçu

des avancées faites par les industries de la

fabrication et de la transformation pour

réaliser des mesures sur site et en temps

réel au plus proche de la production. Les

thématiques suivantes seront abordées :

• Les bonnes pratiques dans l’industrie

manufacturière : de la mesure au terrain

• Retours d’expérience et technologies

futures : du laboratoire aux procédés

• Analogies et différences dans les industries

de fabrication et de transformation

• De la mesure hors ligne à la mesure en

ligne : les impacts sur la comparabilité

et la traçabilité

• Les possibles transferts de pratiques de

l’industrie de fabrication vers l’industrie

de la transformation et vice-versa

Le leader de la table-ronde Wolfgang

Lubcke nous donne son point de vue

sur la métrologie comme catalyseur de

l’industrie 4.0 : “In chemistry, a catalyst is a

substance that accelerates the reaction rate

of a chemical reaction without itself being

consumed. In the context of industry 4.0,

metrology ensures data consistency. This

allows re-producible data-based decisions

around the world and in virtual systems

like digital twins; all scientifically anchored

on global standards like e.g. ISO 17025.”

La seconde table-ronde présidée par

Sascha Eichstaedt de la Physikalisch-Technische

Bundesanstalt adressera la thématique

de « L’impact de la métrologie

dans la transformation digitale : enjeux et

opportunités ». L’objectif sera de montrer

quels sont les impacts de la transformation

digitale sur la métrologie elle-même mais

aussi de mettre en avant les effets que la

métrologie peut avoir dans le processus

de transformation digitale.

Les experts tenteront de répondre aux

30 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°151 • Novembre - Décembre 2022 - Janvier 2023


DOSSIER

questions suivantes : Comment la traçabilité

métrologique va changer avec la

transformation digitale ? Quel rôle va-telle

jouer dans une industrie numérique ?

Quels enjeux vont rencontrer les différents

acteurs impliqués dans ce mouvement de

digitalisation ? Quelles sont les opportunités

pour la métrologie ?

Dans ce cadre, Sascha Eichstaedt commente :

“A ‘Metrology 4.0’ for me has to focus on

quality of data, intelligent data analysis

and digital communication infrastructures

to become an enabler for a trustworthy and

reliable ‘Industry 4.0’. This includes unambiguous

digital representation and communication

of measurement data, effective use

of digital (communication) technologies, and

machine-readable information according to

the FAIR principles. Moreover, a ‘metrology

4.0’ has to be interconnected with the other

pillars of the quality infrastructure to form

an interoperable digital quality ecosystem.”

En parallèle de ces tables-rondes, le

CIM2023 proposera également des conférences

d’experts et des posters. Avec

l’objectif d’apporter des réponses à certaines

problématiques clés de l’industrie

4.0, une session spécifiquement dédiée

aux certificats d’étalonnage digitaux/

numériques (CEN) aura lieu le jeudi 9

Mars 2023 matin. L’ouverture de cette

session sera faite par M. Thomas Engel

de la société Siemens sur les résultats du

projet GEMIMEG II dont l’ambition est

de trouver des moyens de digitaliser la

métrologie. Notamment en permettant la

création automatique de certificats d’étalonnages

digitaux et en facilitant leurs

transferts et exploitations via l’utilisation

de machines (IA, IoT…) tout au long de

la chaine de mesure. Plusieurs présentations

suivront ensuite, pour traiter par

exemple du besoin de normalisation des

pratiques dans la création des CEN, des

développements de Softwares associés au

transfert et à l’interprétation des CEN ou

pour aborder les capacités offertes par

ce nouveau format de certificat d’étalonnage

: gain de temps, assurance de

la traçabilité métrologique, optimisation

in-situ de procédés…

D’autres sessions de conférences en lien

avec les nouvelles problématiques apportées

par l’industrie 4.0 sont planifiées

dans le programme du CIM2023. Une

session sera dédiée à « l’Apprentissage

Machine et l’Intelligence Artificielle »,

une autre concernera la « Digitalisation

de la métrologie » hors CEN. Elles auront

toutes deux lieu le mercredi 8 mars

2023. La gestion de capteurs connectés

à l’échelle d’une ville pour des applications

de suivi de la qualité de l’air ou la

restructuration de services de métrologie

pour s’adapter aux nouvelles exigences

du 4.0 constituent deux sujets de conférences

pour exemple.

Des sessions posters permettront à des

experts industriels ou du monde de la

recherche de répondre à des enjeux clés

du développement de la métrologie 4.0 au

travers de présentations de cas concrets ●

Lauryanne Teulon (CFM)

EN SAVOIR PLUS > www.cim2023.com/fr/

ESSAIS & SIMULATIONS • N°151 • Novembre - Décembre 2022 - Janvier 2023 I31


DOSSIER

Résumé:

Une connaissance précise

des caractéristiques

inertielles (MCI = masse,

centre de gravité, moments

et produits d’inertie) est de

la plus haute importance

lors de l’évaluation des

performances de tous

types de mobiles : avions,

navires, automobiles,

satellites, missiles... La

plupart des dispositifs

existants mesurant les

caractéristiques inertielles

repose sur le principe

du pendule qui consiste

à mesurer la durée d’un

mouvement appliqué

à l’objet posé sur un

système élastique calibré.

Un principe totalement

innovant de mesure des

caractéristiques inertielles

est présenté. Il se compose

d’une plate-forme de

Stewart (hexapode) dont

les jambes sont équipées

de capteurs de force. Le

pied de chaque jambe

est placé sur un pignon

excentrique, les six

pignons étant engrenés

sur une roue centrale pour

appliquer un mouvement

périodique prédéterminé à

l’objet. En faisant tourner

la roue centrale à deux

vitesses différentes, il

est possible d’identifier

toutes les caractéristiques

inertielles.

Mots-clés: Caractéristiques

inertielles, Inertie, moyens

d’essai, performances.

MÉTHODE

1. INTRODUCTION

Inertron : Un concept

des caractéristiques

Les caractéristiques inertielles d’un objet rigide

déterminent la relation entre le torseur des

forces (F) qui lui sont appliquées et le torseur

résultant des accélérations linéaires et

angulaires (G):

F = MCI . G

Elles sont décrites pas 10 paramètres indépendants:

- Masse: m

- Moments de la masse à l’origine des torseurs:

m.Gx, m.Gy, m.Gz

- Moments d’inertie: Ixx, Iyy, Izz

- Produits d’inertie: Ixy, Ixz, Iyz.

La masse et le centre de gravité (CdG) sont

des propriétés « statiques » car ils sont soumis

à l’accélération de la gravité g, même pour un

objet immobile. Tout objet mobile est soumis

à des accélérations linéaires et angulaires et

les forces résultantes dépendent de la matrice

d’inertie dont les composantes sont « dynamiques

». Les moments et produits d’inertie

peuvent être considérés par rapport à l’origine

des coordonnées ou au CdG. Il existe

une relation bien connue entre les deux. La

connaissance de toutes les caractéristiques

inertielles est nécessaire pour identifier les

charges associées aux mouvements.

2. MESURE DES CARACTÉRISTIQUES

INERTIELLES

La mesure de la masse peut facilement se

faire en mesurant le poids avec une balance

classique.

Une balance à 3 capteurs permet d’identifier la

projection du CdG dans le plan des capteurs.

Puis au moins une autre mesure avec une

orientation différente de l’objet est nécessaire

pour identifier les 3 coordonnées du CdG à

travers leurs moments : m.Gx, m.Gy, m.Gz.

La façon la plus courante de mesurer un

moment d’inertie est basée sur le principe

du pendule : l’objet est placé sur un système

dont la position a une relation linéaire calibrée

avec les forces qu’il applique à l’objet. Il est bien

connu que, pour un seul degré de liberté, la

fréquence du pendule est donnée par :

f = √(k/m) / 2G => m = k . (2 G f)²

où k est la rigidité et m la propriété de masse.

Si le pendule a plus d’un degré de liberté, le

mouvement est une combinaison de modes

principaux, chacun associé à une fréquence

principale. Dans une telle configuration, il ne

suffit pas de mesurer la durée entre les passages

du système par sa position d’équilibre mais le

mouvement complet doit être enregistré et

traité pour identifier les fréquences et modes

principaux. Avec plusieurs degrés de liberté, le

mouvement dépend de la position initiale hors

d’équilibre. Des essais répétés avec une position

initiale différente peuvent être nécessaires pour

identifier la matrice d’inertie complète.

Par ailleurs, l’objet en mouvement est également

soumis à des forces aérodynamiques amortissant

le mouvement et déplaçant les fréquences

principales. De plus, le mouvement peut être

atténué par une certaine friction dans le système

lui-même.

3. INERTRON: UN CONCEPT INNOVANT

3.1. Architecture

Le concept d’Inertron est basé sur la mesure

directe des forces résultant d’un mouvement

prédéfini appliqué à l’objet. L’architecture est

une plate-forme de Stewart, ou hexapode,

dont les jambes sont équipées de capteurs de

force. Il est bien connu qu’il existe une relation

linéaire réciproque (St) entre les 6 composantes

du torseur appliqué à la plate-forme (F) et les

efforts dans les 6 jambes (L). Cette relation ne

dépend que des coordonnées des extrémités

des jambes :

L = St . F

32 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°151 • Novembre - Décembre 2022 - Janvier 2023


DOSSIER

innovant de mesure

inertielles – partie 1

Figure 1 : architecture Inertron

Le mouvement de la plateforme

est défini en mettant

les pieds des jambes sur des

pignons excentriques reliés

mécaniquement entre eux

par une roue centrale (Fig. 1).

Deux pignons opposés ont le

même diamètre et les 3 paires

de pignons ont des diamètres

différents de sorte qu’ils ont des

périodes différentes. Si le diamètre

de la roue centrale est un

multiple commun des diamètres

des pignons excentriques, la

plate-forme reviendra à sa position

initiale après une rotation

complète de la roue centrale : la

position (P) de la plate-forme est

totalement définie par la position

(u) de la roue centrale. Les

pignons excentriques sont orientés

pour que le mouvement P(u)

soit antisymétrique par rapport

à la position de la roue centrale

: P(u) + P(-u) = P(0)

Afin d’avoir des diamètres différents

des pignons excentriques

ESSAIS & SIMULATIONS • N°151 • Novembre - Décembre 2022 - Janvier 2023 I33


DOSSIER

mais pas trop petits par rapport au pignon central, un bon

compromis est de prendre les diamètres des paires de roues

excentriques et centrales comme des multiples de respectivement

10, 12, 15 et 60. Chaque paire de pignons excentriques

effectue respectivement 6, 5 et 4 tours complets pour chaque

tour complet du central, constituant un cycle périodique.

La roue centrale est entraînée par un moteur électrique et un

certain nombre de positions équidistantes y sont indexées afin

d’enregistrer les capteurs de force lors du passage de la roue à

chaque position. Il est commode d’utiliser les dents d’engrenage

pour ces positions. Par exemple, si la roue centrale a 240 dents

(N= 60 x 4), 240 mesures des 6 capteurs de force seront acquises

à chaque cycle. Les nombres de dents des pignons excentriques

sont alors de 40, 48 et 60. Un tel montage définit un ensemble

de 240 positions prédéfinies de la plate-forme. Leur répétabilité

ne dépend que des jeux et de la raideur des liaisons mécaniques

: engrenages et paliers de tête et de pieds de jambes, quelles

que soient la vitesse et l’accélération de la roue centrale et les

efforts appliqués sur la plate-forme.

La figure 2 montre que le tangage, le roulis et le lacet ne dépendent

pas linéairement les uns des autres :

Figure 2: 240 positions angulaires prédéfinies du plateau (roulis,

tangage, lacet)

Pour chaque position (u) de la plateforme, on peut écrire :

L(u) = St(u) . F(u)

Si l’on anime la roue centrale selon :

u(t); v = du/dt ; G = d²u/dt²

… la vitesse et l’accélération de P sont :

dP(u)/dt = dP(u)/du.v = P’(u).v

d²P(u)/dt² = d²P(u)/du².v² + dP(u)/du.G

= P”(u) . v² + P’(u) . G

Les forces appliquées aux jambes à travers l’objet sont :

- le Poids. Son torseur ne dépend que de P(u) et est une fonction

linéaire du vecteur de propriétés de masse statique MCIs : (m,

m.Gx, m.Gy, m.Gz) :

o Ls(u) = S(u) . MCIs

- les Forces d’inertie. Leur torseur ne dépend que de d²P(u)/dt²

et est une fonction linéaire du vecteur MCI des caractéristiques

inertielles complètes.

o Ld(u) = (Dv(u).v² + Da(u).G) . MCI

34 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°151 • Novembre - Décembre 2022 - Janvier 2023


DOSSIER

S E R V I C E S

D ’ É T A L O N N A G E

Les matrices S(u), Dv(u) et Da(u) sont totalement définies par

la géométrie des jambes, indépendamment de l’accélération

et de la charge. Si la roue centrale est entraînée à une vitesse

constante V (G=0), les efforts dans les jambes sont :

L(u) = S(u) . MCIs + Dv(u) . V² . MCI

En exécutant 2 cycles à 2 vitesses stabilisées V0, V1, on peut

calculer :

L0(u) = S(u) . MCIs + Dv(u) . V0² . MCI

L1(u) = S(u) . MCIs + Dv(u) . V1² . MCI

Un prototype Inertron_50 (ci-contre) a été construit par InTest

(www.intest.info) avec un diamètre de roue centrale de 360

mm et une capacité de capteur de ± 50 kg. La figure 3 montre

les efforts dans les jambes avec un parallélépipède de mousse

(400 x 600 x 800 mm3, 49 kg).

Le cycle lent est exécuté à 22 points par seconde (p/s) et le

cycle rapide à 66 p/s ce qui correspond à 16,5 tr/min pour la

roue centrale et 99 tr/min (1,6 Hz) pour le plus petit pignon

excentrique. La figure 3 montre les forces aux 6 jambes pour

chaque cycle. On constate qu’une force maximale de 500 daN

est atteinte sur la jambe n°2 juste après le milieu du cycle rapide.

Figures 3: Forces

dans les jambes

de l’Inetron_50

avec un

parallélépipède

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ESSAIS & SIMULATIONS • N°151 • Novembre - Décembre 2022 - Janvier 2023 I35


DOSSIER

À partir de L0(u) et L1(u), on peut calculer :

S(u) . MCIs = (L0(u) . V1² - L1(u) . V0²) / (V1²-V0²)

Dv(u) . MCI = (L1(u) - L0(u)) / (V1²-V0²)

Connaître S(u) et Dv(u) permet d’obtenir MCI

3.2. Traitement des mesures

Les spectres de L0(u) et L1(u) montrent qu’environ 98% de

l’information se situe dans les 3 fréquences modales des 3 paires

de pignons excentriques (k = 4, 5, 6)

Figure 4 : Spectres des efforts dans les jambes

valeurs correspondant aux jambes), chacune étant une fonction

linéaire des propriétés de masse à travers des matrices prédéfinies.

(Lsik, Ldik) = C . MCI

En fait, c’est bien plus que nécessaire pour calculer les 10 caractéristiques

inertielles. Une solution des moindres carrés est :

MCI = (CT.C)-1.CT . (Lsik, Ldik)

Chaque propriété massique est ainsi une fonction linéaire de

toutes les mesures.

3.3. Forces de frottement aérodynamiques et

solides

Ces forces ne dépendent que de la vitesse :

dP/dt = dP/du.v(u).

Puisque P(u) + P(-u) = P(0), alors : dP(u)/du = dP(-u)/du

À vitesse constante V=v(u)=v(-u) :

dP(u)/dt = dP(-u)/dt

Le torseur des vitesses est une fonction symétrique de u, donc

l’ensemble des forces dépendant de la vitesse :

G( A(u). sin(2G.k.u/N)) = 0

Toutes les forces dépendantes de la vitesse (par exemple, les

forces de frottement aérodynamiques et solides) sont filtrées

par le processus.

3.4. Étalonnage

L’étalonnage consiste à identifier la matrice C, uniquement

dépendante de la géométrie de la plate-forme, en supposant

que les capteurs et leur système d’acquisition sont étalonnés

séparément.

On peut alors extraire la composante du signal sur chaque

jambe i et chacune de ces fréquences k :

L0ik = G(L0i(u). sin(2G.k.u/N)) u=1, N

L1ik = G(L1i(u). sin(2G.k.u/N)) u=1, N

et :

Lsik = (L0ik . V1² - L1ik . V0²) / (V1²-V0²)

Ldik = (L1ik - L0ik) / (V1²-V0²)

La valeur statique moyenne donne également de bonnes informations

sur les MCI statiques :

Lsi0 = (G(L0i(u)) . V1² - G(L1i(u)) . V0²) / (V1²-V0²) / N

Nous obtenons donc un ensemble de 42 valeurs (4 vecteurs

statiques Lsik, 3 vecteurs dynamiques Ldik, chacun ayant 6

La géométrie de la plate-forme définit totalement S(u) et Dv(u).

Alors C peut s’écrire :

C = (Sk, Dk)

avec:

S0 = G(S(u))/N u=1, N

Sk = G(S(u). sin(2G.k.u/N)) u=1, N k = 4, 5, 6

Dk = G(Dv(u). sin(2G.k.u/N)) u=1, N k = 4, 5, 6

On peut donc identifier la matrice d’étalonnage C uniquement

à partir des caractéristiques géométriques de la plateforme.

L’étalonnage peut également être effectué avec un ensemble

d’essais avec des configuration-étalons. Chaque ligne de C a 10

coefficients représentant la relation linéaire avec les 10 valeurs

de MCI. Donc, avec un ensemble d’au moins 10 mesures avec 10

configuration-étalons indépendantes, il est possible d’identifier

chaque ligne de C. Ceci a été fait avec l’Inetron_50 en utilisant :

- 14 combinaisons de 3 à 6 cylindres en acier de 5,3 kg chacun

36

I ESSAIS & SIMULATIONS • N°151 • Novembre - Décembre 2022 - Janvier 2023


(Fig. 5 à gauche) ;

- 9 positions différentes d’un parallélépipède en mousse mesurant

400 x 600 x 800 mm et pesant 49 kg (Fig. 5 à droite).

Figure 5 : configurations-étalons

Chaque configuration a été mesurée avec 10 cycles lents et 10

cycles rapides. Les écarts-types sur les 23 configurations sont

résumés dans le tableau suivant :

Tableau 1 : Inertron_50. Incertitudes d’étalonnage

Il a également été constaté que les incertitudes aléatoires sont

inférieures de près d’un ordre de grandeur aux incertitudes systématiques.

Ceci montre que :

- le grand nombre d’enregistrements et le processus de filtrage

réduisent drastiquement les incertitudes aléatoires;

- les MCI théoriques des configurations d’essai peuvent être une

cause d’incertitudes systématiques : sur le parallélépipède, les effets

de poussée d’Archimède et de Masse Ajoutée sont de l’ordre de

grandeur des incertitudes.

De plus, des jeux sont apparus au fil du temps lors des tests ce qui

a certainement accru les incertitudes. Il est prévu de refaire les

tests après avoir supprimé les jeux.

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essais vibratoires

• Contrôle vibratoire

• Essai de choc

• Analyse vibratoire et acoustique

• Analyse modale expérimentale

• Analyse de machines tournantes

• Bancs d’essais

3.5. Tare

Les forces mesurées par les capteurs reflètent le torseur appliqué

non seulement à l’objet à mesurer mais également à toutes les

parties mobiles de la plate-forme en aval des capteurs, incluant

éventuellement une certaine interface avec l’objet. Comme les

caractéristiques inertielles d’un ensemble sont la somme des

caractéristiques inertielles de tous ses composants, dans un même

repère, une première mesure peut se faire sans l’objet mais avec

toutes les interfaces. Cette mesure peut être soustraite à la mesure

avec l’objet pour obtenir les propriétés de masse de l’objet seul ●

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ESSAIS & SIMULATIONS • N°151 • Novembre - Décembre 2022 - Janvier 2023 I37


DOSSIER

CAPTEURS

Résoudre les problèmes dus à la

résistance au cisaillement et à la

traction des adhésifs structuraux

Pour inspecter la résistance au cisaillement et à la traction des adhésifs structuraux à haute résistance et à

grande rigidité, on utilise entre autres, un échantillon à double tube. Une machine d’essai provoque d’une part

un décalage dans la direction axiale, et de l’autre une torsion. Les capteurs de déplacement capacitifs de Micro-

Epsilon mesurent les décalages ou les ruptures minimes apparaissant lors de ce procédé.

Afin de déterminer la résistance

au cisaillement et à la traction

des adhésifs structuraux à haute

résistance et à grande rigidité,

on utilise entre autres, un échantillon à

double tube. Deux pièces de jonction de

tubes à paroi mince sont connectées à la

face avant avec l’adhésif à tester. Au moyen

d’un dispositif de tension hydraulique, cet

échantillon à double tube est fixé dans le

chemin de charge de la machine d’essai.

L’épaisseur de couche de la liaison adhésive

est en général de quelques dixièmes

de millimètres seulement.

L’échantillon est alors chargé en traction

(déplacement axial) et / ou en torsion.

Ensuite, les capteurs de déplacement

capacitifs avec un contrôleur capaNCDT

6500 de Micro-Epsilon mesurent les

décalages relatifs des jonctions de tubes

qui en résultent des déplacements. Ce

sont en partie seulement quelques micromètres

jusqu’à la rupture de la liaison

adhésive. Les déplacements mesurés

pour déterminer la rigidité de l’adhésif

se situent uniquement dans la plage

submicrométrique.

Mesurer ces valeurs minimales de manière

précise nécessite un système de mesure

très précis et stable. C’est pourquoi pour

cette tâche de mesure, trois capteurs de

déplacement de Micro-Epsilon sont fixés

avec un support spécial directement sur

les pièces de jonction du tube joignant

l’échantillon à double tube. Deux capteurs

plats avec une plage de mesure de 2 mm

mesurent le déplacement en direction

axiale et un capteur cylindrique mesure

le déplacement par torsion. Grâce à la technique

de mesure sans contact utilisée, il

est plus aisé de découpler les composants

de déplacement axial et de déplacement

par torsion. Les signaux du capteur sont

ensuite transmis via la sortie analogique

BNC du système de mesure, à un logiciel

de test spécifique au client ●

Des capteurs d’instantanés 3D pour la mesure et l’inspection

Destiné à la mesure d’objets de grande dimension à réflexion diffuse, le capteur

d’instantanés surfaceControl 3D 2500 utilise le principe de la projection de lumière

structurée pour effectuer des mesures géométriques 3D et des détections de forme

3D ainsi que des contrôles de surface. Il peut être utilisé aussi bien dans la ligne de

production que près de la ligne de production. Les avantages résident dans son grand

champ de mesure associé à la profondeur élevée de la plage de mesure, qui peut

atteindre 300 mm. Par ailleurs, le capteur 3D offre une répétabilité allant jusqu’à 3,0 µm.

Le système de mesure se compose d’un capteur 3D et d’un contrôleur SC2500.

38

I ESSAIS & SIMULATIONS • N°151 • Novembre - Décembre 2022 - Janvier 2023


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DOSSIER

TECHNOLOGIE

Quand la robotique s’invite

dans le contrôle non destructif (CND)

À l’occasion de la journée technique du 8 décembre de la Cofrend, l’association souhaite mettre en lumière

les méthodes et les technologies en matière d’automatisation des CND dans l’industrie. L’occasion de se

rapprocher de l’un des intervenants, Antoine Aigueperse de la société Twin Robotics, qui revient sur les

avancées en matière de robotique et de CND robotisés.

Le 8 décembre, la Cofrend

organise à Thionville-Yutz une

journée technique consacrée

à l’automatisation des CND

dans l’industrie. Il s’agit d’un

« vaste sujet pour les entreprises tournées

vers le futur et qui souhaitent “digitaliser”

leurs procédés de production, justifiet-on

au sein de la Cofrend. Que ce soit en

cours de fabrication ou au parachèvement,

l’automatisation des contrôles n’est pas

évidente à intégrer dans le processus et l’on

peut- être très rapidement confronté à de

nombreux problèmes et obstacles : lors de

développement de système robotisé, dans

les endroits difficiles d’accès, ou encore

dans le domaine du contrôle en ligne ».

Ainsi se pose la question de savoir si l’on

peut aujourd’hui disposer d’un processus

de contrôle entièrement automatisé depuis

la réalisation jusqu’à l’interprétation et la

décision finale. C’est pourquoi le Comité

Est de la Cofrend a décidé d’organiser

cette « JTR », laquelle se déroulera en deux

parties : la Matinée dédiée aux exposés

d’experts dans le domaine et d’une mini

exposition le temps des pauses et du

déjeuner, l’après-midi étant quant à lui

consacré à la visite de deux sites, d’une part,

les plateformes recherche et développement

du groupe Institut de soudure, à Yutz,

d’autre part, le site de Saarstahl à Hayange,

leader dans la production de rails.

« Cela fait plusieurs années que l’on parle

d’automatiser les CND si bien qu’au

sein de la Cofrend un groupe de travail

a été créé et a démarré en juin dernier,

souligne Antoine Aigueperse, pilote

du Groupe de Travail Robotique de la

Cofrend, mais aussi directeur général

Combinaison

d’un jumeau

numérique, d’une

machine et de la

thermographie

Inspection

robotisé chez

Framatome

et responsable R&D de Twin Robotics.

Très vite, nous avons mené une étude

auprès des adhérents qui a obtenu pas

moins de 140 réponses (un vrai succès).

Une première session plénière s’est tenue le

27 septembre rassemblant une quarantaine

40 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°151 • Novembre - Décembre 2022 - Janvier 2023


Inspection par

ultrasons sur un

mono-élément

DOSSIER

Inspection par

ultrasons d’une

pièce portée

de personnes. On peut dire que le sujet est

particulièrement sollicité ».

À l’occasion de cette journée seront

notamment présentés les travaux menés

par Twin Robotics, entreprise, certes

jeune (sa création remonte à juillet 2020),

mais composée – et co-fondée – par des

« routards » de l’automatisation et la

robotisation du contrôle non destructif

(CND) : Dominique Humblot, docteur

en mathématiques, Antoine Aigueperse,

spécialiste de vision par ordinateur et de

la robotique, Rick Guptill (États-Unis),

PhD en robotique (plus de trente ans

d’expérience en robotique) et Wilfrid

Baroche, ingénieur d’application (qui

possède pas moins de quinze années

d’expérience en CND robotisé). La

spécialité de la société grenobloise Twin

Robotics « Programmation de robots

intelligents dans les essais non destructifs

robotisés ».

Les besoins se font autant ressentir

dans les END, essentiellement pour de

la maintenance à travers des opérations

d’inspections dans des environnements

difficiles – voire impossible – d’accès

(essentiellement dans l’énergie et surtout

le nucléaire), que dans le CND. L’objectif est

d’automatiser les opérations de CND pour

les pièces complexes, alors qu’aujourd’hui

seules des solutions existent pour les

pièces dites « simples ». Mais il s’agit

aussi et surtout de robotiser et donc, pour

l’industriel dont la principale valeur ajoutée

est de fabriquer et d’inspecter la pièce, de

s’affranchir de la programmation souvent

fastidieuse du robot.

Pour ce faire, Twin Robotics propose

au marché de fusionner les jumeaux

numériques afin de simplifier la création

du programme exécuté par le robot pour

réaliser le contrôle. Ce jumeau numérique

de la machine est utilisé afin de réaliser

de l’auto-apprentissage du système

pour l’usage de la thermographie ou

de générer une trajectoire géodésique

sur de l’ultrason. Les avantages sont

multiples et résident pour l’essentiel

dans la possibilité de contrôler des

pièces complexes et d’exiger peu de

connaissances en robotique. « En à peine

une minute, il est possible de sortir une

trajectoire initiale avant de procéder à

un ajustement – entre une et deux heures

– et d’obtenir un scénario d’inspection

adapté à la pièce et au process et optimisé

en termes d’acquisition et de trajectoire

robotique… une opération qui pouvait

prendre plusieurs jours voire plusieurs

semaines ». Une solution qui ne manque

pas de convaincre certains acteurs de

l’aéronautique qui y voient à la fois un

moyen de gagner en temps et en qualité

de contrôle de leur pièces (souvent

volumineuses) mais aussi préserver

les techniciens des risques de troubles

musculo-squelettique (TMS). « Surtout,

cette solution permet de recentrer le rôle

de l’inspecteur sur l’analyse d’image ».

UNE TECHNOLOGIE À BIEN

ABORDER

Si la robotique a eu du mal à émerger en

France, les effets du plan Robot Start-

PME lancé il y a dix ans ont permis

de démystifier cette technologie dans

l’industrie et notamment dans les métiers

du contrôle. À ce titre, les grands donneurs

d’ordres poussent aujourd’hui leurs soustraitants

à franchir le cap. La robotique

intègre à la fois des instruments de

contrôle par thermographie, radiographie,

ultrasons, intégrant aussi de l’optique.

Pour autant, si la robotique « joue une

partition de musique », elle n’en reste

pas moins une technologie nécessitant

une formation particulière et imposant

de travailler avec d’autres services de

l’entreprise comme la qualité et les

méthodes ●

Olivier Guillon

ESSAIS & SIMULATIONS • N°151 • Novembre - Décembre 2022 - Janvier 2023 I41


DOSSIER

ENTRETIEN

Les solutions digitales et

d’automatisation : des outils d’avenir

dans le domaine de la métrologie

En quoi la digitalisation des opérations de mesure et d’essais permet-elle de réduire les délais et d’optimiser

la qualité des produits ? C’est la question – parmi d’autres – que nous avons posée à Christophe Boubay,

directeur des ventes de Beamex France.

Christophe Boubay,

directeur des ventes

de Beamex France

Présentez en quelques mots Beamex. Quel

est le savoir-faire de la société et à quels

types de clients industriels s’adresse-telle

?

Depuis plus de cinquante ans, Beamex est

l’un des principaux fournisseurs mondiaux de

solutions d’étalonnage, notre but est d’offrir des

manières d’étalonner toujours plus innovantes

et efficaces. L’entreprise finlandaise propose

une gamme complète de produits et de services

– des calibrateurs à utiliser sur le terrain, des

logiciels de gestion des moyens de mesure, des

solutions spécifiques à l’industrie et des services

professionnels. Elle s’adresse principalement à

l’industrie de transformation que ce soit dans

l’industrie pharmaceutique, chimique, l’énergie,

le nucléaire ou l’agroalimentaire.

Surtout, à quelles problématiques en

matière de mesure et contrôle qualité ?

Dès lors qu’on parle de mesure et de contrôle

qualité, de nombreuses problématiques

apparaissent. La principale est la documentation,

son intégrité et l’archivage. En effet, si on ne peut

pas prouver un acte de mesure et la justesse de

celle-ci, le test réalisé ne vaut rien. Une fois le

process de documentation bien établi, la saisie

des résultats de mesure est également une

contrainte, car souvent saisie à de multiples

reprises dans plusieurs systèmes différents

(papier ou numérique). Enfin, le traitement

de la donnée qui peut s’avérer complexe lorsque

les données ne sont pas uniformes.

Quelles réponses leur apportez-vous, en

particulier en matière de digitalisation ?

Calibrateur MC6-T sur le terrain

Beamex propose un écosystème de solutions

permettant la digitalisation et la mobilité des

interventions métrologiques. La digitalisation

peut vouloir dire beaucoup de chose mais chez

nous, cela s’exprime dans la gestion numérique

des moyens de mesure et de la métrologie. C’està-dire

que nos logiciels permettent de définir

les méthodes, planifier, organiser, archiver,

sécuriser et traiter les données. Celles-ci sont

42 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°151 • Novembre - Décembre 2022 - Janvier 2023


DOSSIER

Beamex - CMX Analytics Dashboard

également interfaçable avec des logiciels

tiers, généralement des GMAO ou ERP. Nos

outils mobiles permettent d’automatiser et

de digitaliser les étalonnages grâce à nos

calibrateurs intelligents et notre application

mobile. Ainsi, la réponse apportée est une

rationalisation complète du processus de

gestion des moyens de mesure et de la

métrologie.

Quels en sont les solutions et les outils

? Allez-vous jusqu’à intégrer de l’IA ?

Les solutions sont le logiciel de gestion des

moyens de mesure et de métrologie Beamex

LOGiCAL (logiciel en SaaS), les calibrateurs

multifonction de la famille MC6 et les

services d’expertises. Associés au logiciel,

nous proposons le Business Bridge, une

plateforme, pour partager les données

entre différents logiciels et l’Analytics

Dashboard (tableau de bord de données

métrologiques) pour analyser et traiter

les données et effectuer de l’amélioration

continue sur ces processus métrologiques.

L’IA n’est pas encore complément intégré

car cela nécessite d’avoir des données fiables

et uniformes. Toutefois, c’est bel et bien

un objectif afin de pouvoir réaliser une

métrologie prédictive, optimiser au mieux

les périodicités d’étalonnage.

Plus précisément, avez-vous quelques

exemples de projets à nous donner ?

Un de nos plus gros succès est avec le

Conseil européen pour la recherche

nucléaire (Cern) où nous avons implémenté

tout l’écosystème de solutions Beamex.

Notre logiciel est intégré avec leur GMAO

Infor EAM. Les techniciens utilisent les

calibrateurs MC6 pour collecter des

données sur le terrain et resynchroniser

le tout dans notre logiciel et donc dans

leur GMAO. Ce qui supprime les saisies

manuelles et automatise la remontée

de données du terrain jusque dans leur

GMAO. Le processus est entièrement

automatisé et digitalisé. La solution

permet au service cryogénie de garantir

la disponibilité des installations et ainsi

d’assurer que les essais puissent toujours

être réalisés dans les meilleures conditions.

En collectant des données au fil des années,

nous pouvons accompagner le Cern dans

leur amélioration continue et continuer de

déployer la solution.

Plus globalement en matière de

digitalisation, en quoi est-ce un outil

d’avenir pour les services de métrologie

et de qualité ?

L’écosystème de solutions Beamex

(matériel, logiciel, accompagnement et

expertise) est un outil d’avenir en matière

de digitalisation car intégrant les dernières

technologies, répondant aux dernières

normes et dans une dynamique 4.0. Chez

Beamex, on parle de métrologie 4.0. Nos

solutions digitales et d’automatisation sont

un outil d’avenir car elles permettent aux

entreprises de maximiser leur conformité

aux normes et sécurité, réduire les couts

(e.g. Papier vs digital – couts des saisies

manuelles et cout de l’erreur humaine) et

leur faire gagner du temps. Chez Beamex,

nous cherchons aussi à aller plus loin dans

la digitalisation de la métrologie. Nous

participons à un groupe de réflexion sur le

Digital Calibration Certificate (DCC), qui

pourrait être un vecteur de digitalisation

significatif en métrologie, permettant

l’uniformité complète des données.

Quelles sont les bonnes pratiques à

adopter – ou comment bien intégrer

le numérique dans son service – et, à

l’inverse, quels écueils faut-il éviter ?

Pour bien accueillir le numérique, il faut

accepter le changement. Mettre en place

une équipe projet et un accompagnement

adapté pour l’adoption du nouveau process

par les utilisateurs. Souvent, les entreprises

pensent avoir les ressources nécessaires

en interne pour à la fois continuer leur

activité et implémenter une nouvelle

solution. En implémentant un nouveau

système numérique, il faut éviter de partir

de l’existant et se raccrocher à ce qu’on

connait pour décrire le nouveau process

d’une page blanche ●

Propos recueillis

par Olivier Guillon

ESSAIS & SIMULATIONS • N°151 • Novembre - Décembre 2022 - Janvier 2023 I43


VIE DE L’ASTE

VIE DE L’ASTE

Le point sur les Commissions

de Travail de l’ASTE

La prochaine réunion du groupe de travail Modélisation de la

Commission Thermique et Techniques Connexes de l’ASTE aura lieu le

13 janvier en visio-conférence.

Les membres actuels de ce groupe

de travail sont : MBDA, PSA,

Valeo, Zelin, CAP Gemini,

Icam, Cnes, ArianeGroup, Thales

Alenia Space, Liebherr Aerospace, Airbus

Defense & Space, Dassault, Epsilon, IRT

Jules Verne, Temisth…

OBJECTIFS DE LA COMMISSION

THERMIQUE

1.Partager des savoirs, des méthodes

et de bonnes pratiques dans les

domaines de la simulation numérique et

expérimentale,

2.Favoriser le montage de projets

de recherche dans le domaine de la

thermique,

3.Organiser des groupes de travail, des

journées techniques et des colloquessalons.

La prochaine réunion de la Commission

Méca-Clim de l’ASTE aura lieu le 9

décembre 2022.

OBJECTIFS DE LA COMMISSION :

• Personnalisation des essais dans le

domaine mécanique et climatique, et

qui a été normaliser à l’Afnor (NF X50-

144 – Fascicules 1 à 6)

• Défendre les intérêts Français en

alimentant les travaux du Stanag

4370 de l’Otan portés par la DGA-TT

(Représentant Français : Pascal Lelan)

LES AXES D’INTÉRÊTS :

• Retour inverse de spécification

vibratoire sur SRE-SDF par une sévérité

Non-Gaussienne

• Prise en compte du caractère

multiaxial dans le cadre de l’écriture

des spécifications

• Gestion des Conditions Limites (CL)

pour la simulation de l’environnement

(Guide de bonnes pratiques)

Simulations des Essais virtuels

• Extension de durée de vie.

Participants actuels : DGA-TT, DGA-MI,

DGA-TA, CEA-Cesta, Sopemea, Airbus,

Thales, MBDA, Stellantis, Valeo,

Consultants, Nexter.

Si vous souhaitez participer aux

Commissions de l’ASTE :

Contactez le secrétariat

(pperrin@aste.asso.fr, 01 61 38 96 32).

Rendez-vous

Prochain événement

de l’ASTE : une journée

technique « Mesure

par fibre optique »

courant mars-avril

2023

L’ASTE organise en partenariat

avec l’Icam de Toulouse,

une Journée technique «

Mesure par fibre optique ».

Cet événement sera consacré

aux sujets de la mesure de

température de surface et de

la mesure de température

d’un objet sur différents

points en environnement

fortement perturbé (CEM...).

Des conférences présenteront

des principes techniques et leur

mise en œuvre. En parallèle,

les participants pourront

rencontrer des principaux

acteurs dans le domaine de

la mesure par fibre optique

au cours d’ateliers applicatifs

proposés sur leurs stands.

Contact : Patrycja Perrin

(pperrin@aste.asso.fr,

Tél. : 01 61 38 96 32).

44 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°151 • Novembre - Décembre 2022 - Janvier 2023


VIE DE L’ASTE

COMPTE-RENDU

JOURNÉE ASTE

ArianeGroup sur le « Développement de la vision

dans les essais », le 27 septembre dernier à Issac

Le mardi 27 septembre dernier ArianeGroup a accueilli l’ASTE pour une journée thématique « Développement

de la vision dans les essais ». Environ trente-cinq personnes ont assisté à cet événement.

Le mot d’accueil par Loïc Lagadec et Arnaud Trimouille

d’Ariane Group et la présentation de l’association par

Daniel Leroy, l’administrateur de l’ASTE, ont été suivis

par des exposés techniques suivants :

• Ariane Group - Thierry Romeuf : « Solutions & besoins des

mesures par vision « »

• Thales Alenia Space – Philippe Baussart : « Simulation

numérique de mesure photogrammétrie pour les essais ».

• Siemens – Raphaël Hallez : « Caractérisation et vérification

des matériaux

et des structures par la technique de stéréo-corrélation d’images »

• Alliantech – Vincent Angladon : « La corrélation d’images

jusque dans vos enceintes climatiques »

• Eikosim - Pierre Baudoin : « La validation de modèles de

simulation par le prisme des mesures optiques »

Les présentations ont été suivies de nombreuses questions et

échanges des auditeurs. Puis, dans l’après-midi, les participants

ont pu assister à la visite de quelques installations d’essais qui

ont été développées et qui sont exploitées par ArianeGroup

sur le site d’Issac.

ArianeGroup est leader mondial de l’accès à l’espace, au service

de ses clients institutionnels et commerciaux et de l’indépendance

stratégique de l’Europe. Garant d’un accès à l’espace indépendant

et fiable pour l’Europe, ArianeGroup est maître d’œuvre de

la famille de lanceurs européens Ariane et des missiles de la

force de dissuasion océanique française. Ainsi, l’entreprise

produit et exploite le lanceur Ariane 5, consiédéré comme étant

« le plus fiable du marché commercial », et développe le futur

lanceur Ariane 6.

ArianeGroup conçoit des solutions innovantes et compétitives

en matière de systèmes de lancement et d’applications spatiales

civiles et militaires pour nos clients institutionnels, commerciaux

et industriels. Pour cela, elle maîtrise les technologies les

plus avancées, de l’ensemble du système à la propulsion, aux

équipements et aux matériaux. Cette expertise et ce savoirfaire

unique de ses équipes bénéficie aux marchés de l’espace,

de la défense, de l’énergie et d’autres secteurs industriels, à

travers des produits, des équipements et des services à haute

valeur ajoutée ●

Belle réussite pour Nafems 2022, fin novembre à Senlis, au sein du Cetim

L’ASTE a été partenaire de

la conférence Nafems «

Simulation numérique »

qui s’est tenue les 23 et 24

novembre 2022 au Cetim de

Senlis. Bernard Colomies,

administrateur de l’ASTE

a présidé la session «

Corrélation calcul - essais

», avec entre autres, les

présentations de 6Napse et

d’Eikosim, adhérents de l’ASTE.

ESSAIS & SIMULATIONS • N°151 • Novembre - Décembre 2022 - Janvier 2023 I45


Cycles

Code

Formation

de Base

ou Spécifique

Intervenant et lieu

Durée

en jours

Prix

Adhérent

ASTE HT

Dates proposées

Mécanique vibratoire

Mesure et analyses des phénomènes vibratoires

(Niveau 1)

Mesure et analyses des phénomènes vibratoires

(Niveau 2)

MV1

3 1 650 €

B

IUT du Limousin

MV2 3 1 650 €

25-27 avril

et 05-07

septembre

02-04 mai

et 12-14 septembre

Application au domaine industriel (*) MV3 B SOPEMEA (78) 3 1 650 €

28-30 mars

et 10-12 octobre

Chocs mécaniques : mesures, spécifications, essais

et analyses de risques (*)

MV4

S

Christian LALANNE ou Etienne

CAVRO, Michel GIBERT ou

Frédéric CHOIN et Yvon MORI

3 1 650 € 21-23 novembre

Traitement des signaux

Traitement du signal avancé des signaux vibratoires (*) TS S

Analyse modale et Pilotage

Pierre-Augustin GRIVELET et

Bruno COLIN (78)

3 1 650 € 03-05 octobre

Pilotage des générateurs de vibration :

principes utilisés et applications

PV S SOPEMEA (78) 2 1 370 € 21-22 novembre

Analyse modale expérimentale et

Initiation aux calculs de structure et essais

AM

S

SOPEMEA ou AIRBUS D&S

(31)

3 1 650 € 14-16 novembre

Climatique

Les fondamentaux des essais climatiques CL B SOPEMEA (78) 2 1 250 € 28-29 novembre

Personnalisation Environnement

Prise en compte de l’environnement mécanique

(norme NFX-50144-3)

Principes de personnalisation de base (*)

P1

S

Bruno COLIN et Pascal LELAN

(78)

3 1 650 € 14-16 novembre

Prise en compte de l’environnement mécanique

(norme NFX-50144-3)

Principes de personnalisation avancées (*)

P2

S

Bruno COLIN et Pascal LELAN

(78)

3 1 650 € 28-30 novembre

Mesure

Extensomètrie : collage de jauge, analyse des résultats

et de leur qualité

Concevoir, réaliser, exploiter une campagne de mesures

(*)

M1 S Raymond BUISSON (78) 3 1 650 € 05-07 décembre

M2 B Pascal LELAN (78) 2 1 250 € 05-07 décembre

Fiabilité et Essais

Les essais accélérés et aggravés (*) E1 S Alaa CHATEAUNEF (78) 2 1 250 € 05-07 décembre

Thermométrie

Thermométrie pour les essais vide thermique (*) T S Alain BETTACCHIOLI (78) 1 950 € A définir

46 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°151 • Novembre - Décembre 2022 - Janvier 2023

Formations 2023


AGENDA

Du 24 au 26 janvier 2023

Sepem Industries Douai

Premier grand salon industriel de

l’année 2023, salon Sepem Industries

(salon des services, équipements,

process et maintenance) proposera

à l’ensemble des industriels d’une

région spécifique de découvrir des

solutions pratiques, innovantes et

polyvalentes afin de répondre aux

problématiques industrielles cœur

d’usine. En outre auront lieu les «

Conférences de la production et de

la maintenance », organisées par

Production Maintenance en partenariat

avec l’Afim.

À Douai (Gayant Expo)

douai.sepem-industries.com

Du 7 au 10 mars 2023

Congrès international de métrologie

(CIM2023)

La quatrième révolution industrielle

plonge la métrologie, comme bien

d’autres métiers, dans une nouvelle

ère de technologies, lesquelles seront

longuement abordées à l’occasion du

prochain Congrès international de

métrologie (CIM2023) qui aura lieu

au sein du salon Global Industrie de

Lyon, début du mois de mars prochain.

À cette occasion, de nombreuses

conférences et sessions porteront sur

les thèmes clés qui animent tous les

métiers liés à la métrologie, ce secteur

d’avenir et crucial pour l’industrie.

À Lyon Eurexpo

www.cim2023.com

Du 7 au 10 mars 2023

Global Industrie Lyon

Retour en terres Lyonnaises pour la

cinquième édition du plus grand salon

industriel en France ! À cette occasion,

le parc des expositions d’Eurexpo

accueillera la première semaine de

mars pas moins de 2 300 exposants

et plus de 45 000 visiteurs sur près

de 100 000 mètres carrés de surface

d’exposition. Cet événement abritera

tous les métiers et les secteurs de

l’industrie, à commencer par l’usinage,

la tôlerie, la maintenance, l’industrie

4.0 mais également, à travers un village

entièrement dédié, les acteurs –

entreprises industrielles, prestataires

de services et fournisseurs de

solutions – de la mesure et de

l’instrumentation.

À Lyon Eurexpo

global-industrie.com

Les 9 et 10 mars 2023

Paris Space Week

Paris Space Week, le grand rendezvous

professionnel BtoB dédié à

l’industrie spatiale, revient en «

présentiel » au début du mois de mars

prochain. L’événement offrira aux

quelque 1 500 personnes présentes

(visiteurs, exposants et investisseurs)

une cinquantaine de conférences et

de workshops entièrement dédiés à

l’aérospatial. Véritable force de Paris

Space Week, pas moins de 300 rendezvous

(« meetings ») sont également

prévus. Enfin, deux « Innovations

challenge » mettront en avant les

nouveautés du moment.

À Paris Porte de Versailles (hall 2.2)

www.paris-space-week.com

ESSAIS & SIMULATIONS • N°151 • Novembre - Décembre 2022 - Janvier 2023 I47


INDEX

Au sommaire du prochain numéro :

DOSSIER

Guide Contrôle

Qualité

Panorama des

outils/moyens pour

le contrôle qualité

dans la production,

à l’occasion de

Global Industrie:

logiciels, solutions

automatisées, de

test et d’inspection

avec/sans contact,

vision industrielle,

IA.

©IRT Saint-Exupéry

MESURES

Mesure optique et vision

Dans ce numéro spécial portant sur le

contrôle qualité, le point sur les méthodes

et les technologies de mesure

optique, de vision et d’analyse d’images.

ESSAIS ET MODÉLISATION

Spécial Matériaux

Assurer le contrôle qualité des

matériaux (aciers, plastique,

composites ou fabrication

additive) : machines de tests et

instrumentation.

Focus : Simulation et matériaux

©Faro

Liste des entreprises citées et index des annonceurs

ALLIANTECH .................................................26 et 28

ANSYS......................................................................19

ARIANEGROUP.......................................................45

ASTE ...........................................................9, 44 et 47

ATOS ..........................................................................6

BEAMEX ..................................................................42

C2AI .........................................................................41

CAD INTEROP .................................... 13, 16, 19 et 21

CB4TECH.................................................................11

CETIM ......................................................................10

CNRS..........................................................................6

COFREND ................................................................40

COLLÈGE FRANÇAIS

DE MÉTROLOGIE (CFM)..................................7 et 10

COMSOL ..........................2 e de couverture, 18 et 24

DB VIB............................................. 3 e

de couverture

DESSIA ....................................................................14

DJB INSTRUMENTS ...............................................33

DEWE SOFT...............................................................2

EIKOSIM ....................................................................9

F2A...........................................................................13

GLOBAL INDUSTRIE ..................... 4 e de couverture

HEXAGON................................................................19

IMT ATLANTIQUE .....................................................6

M+P INTERNATIONAL ..................................26 et 37

MAINTENANCE&CO...............................................35

MESURES-ET-TESTS.............................................39

MESURES SOLUTIONS EXPO.. 7, 10, 28 et 3 e de couv.

MICRO-EPSILON ....................................................38

NAFEMS ...........................................................4 et 24

PHIMESURES (publicommuniqué).........................25

PHILOPTERE...........................................................32

QUALITY & CO.........................................................17

RENAULT.................................................................14

ROHDE & SCHWARZ.................................................8

SEVENBEL ..............................................................28

SIEMENS ..........................................................8 et 20

SYMETRIE .................................................................6

TRAFAG (publicommuniqué) ..................................25

VIB & TEC................................................................27

WIKA........................................................................35

1 070 000

C’est le nombre de tonnes d’hydrogène que la France

devrait produire à l’horizon 2030. « L’industrie confirme

sa position de fer de lance de la massification de la

filière avec 815 000 tonnes d’hydrogène renouvelable et

bas-carbone consommées dont une large part pour de

nouveaux usages comme les e-carburants, confirme

Philippe Boucly, président de France Hydrogène. La

mobilité, quant à elle, permet à l’hydrogène de toucher

tous les territoires avec un minimum d’une dizaine

de stations déployées dans chaque région mais ne

tire pas parti de tout son potentiel, un soutien étant

encore nécessaire pour enclencher la massification des

usages ». De belles ambitions que notre pays, à travers

notamment les quelque 450 membres de l’association,

doit tenir malgré les difficultés que posent encore les

soucis de rentabilité de l’hydrogène vert.

Retrouvez nos anciens numéros sur :

www.essais-simulations.com

48 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°151 • Novembre - Décembre 2022 - Janvier 2023


ESSAIS

MÉCANIQUES ET

CLIMATIQUES

ESSAIS MÉCANIQUES

ESSAIS CLIMATIQUES

Cycle de température

Variation rapide de température

Chocs thermiques

Endurance (vibrations aléatoires,

sinus, chocs, sinus sur bruit…)

Tests fonctionnels

Recherche de fréquences de

résonance

Tests de débattements

Cycle de pression

Tests hydrauliques

ESSAIS COMBINÉS

MÉCANIQUES ET

CLIMATIQUES

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