Essais & Simulations 152

MESURES
Suite de l’article paru dans le numéro précédent (n°151) d’Essais & Simulations
MÉTHODE
Inertron : Un concept innovant
de mesure des caractéristiques
inertielles – PARTIE 2
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.
APPLICATION
Considérons quelques objets typiques à mesurer :
Table 1 : Quelques objets dont les caratéristiques inertielles sont intéressantes
On peut utiliser un Inertron avec une roue centrale de diamètre 0,72 m et des capteurs de force d’une capacité de ±1000 daN. La
hauteur totale de l’Inertron est d’environ 1 m. On considère également une masse de 100 kg pour les parties mobiles et, si nécessaire,
les interfaces de montage avec l’objet. Pour chaque objet, la vitesse maximale est définie afin de ne pas dépasser la capacité des
capteurs. La vitesse V est mesurée par le taux d’échantillonnage (p/s). Avec 240 positions par cycle, la période d’un cycle complet
est T = 240/V. La vitesse du cycle lent est un compromis entre la maximisation de (V1²-V0²) et la minimisation du temps de cycle.
Un bon compromis est de prendre V0 = V1 / 3.
La vitesse peut également être limitée par les principaux modes structuraux de l’objet. La plus haute fréquence significative induite
par le mouvement est la fréquence modale du plus petit pignon excentrique, qui est 6 fois celle du pignon central. Alors la fréquence
significative la plus élevée est Fmax = V/40.
Table 2 : Choix des vitesses
30 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°152 • Février - Mars - Avril 2023