Essais & Simulations 155

MESURES
AVIS D’EXPERT
Application de la technique
d’amplification de mouvements aux
essais vibratoires
En parallèle d’un essai en
environnement vibratoire
sur pot vibrant, il peut être
intéressant de quantifier
les niveaux vibratoires et/
ou les déformations sur des
points caractéristiques du
spécimen testé. La collecte
de ces informations peut être
très utile pour un recalage
de modèle éléments finis ou
même la compréhension de
la dynamique de structure
pouvant conduire à une
défaillance du spécimen.
L’instrumentation de spécimens
d’essais soumis à une
sollicitation vibratoire provenant
d’un pot vibrant est
généralement réalisée avec des accéléromètres
mono-axiaux ou triaxiaux ou
parfois avec des vibromètres laser ou
des jauges de déformations. Ces techniques
d’instrumentation présentent
l’intérêt de nous rendre des résultats
quantitatifs compris dans une plage
d’incertitude maîtrisée mais la principale
limite est que la mesure est
réalisée très localement. Il est donc
absolument nécessaire de se poser la
question : Quelles sont les localisations
précises des points caractéris-
Damien Pélisson
Directeur
opérationnel et
expert vibrations
pour dB Vib
Consulting
tiques du spécimen à instrumenter lors
des essais vibratoires ?
Pour répondre rapidement à cette
interrogation, nous nous basons
généralement sur des résultats de
modélisations éléments finis avec
une incertitude grandissante avec la
complexité des assemblages mécaniques
ou des retours d’expériences
basés sur des spécimens similaires en
partant du principe que le comportement
dynamique sera le même.
Mais pour répondre le plus justement
possible à cette question, il nous
faudrait connaître la déformée réelle
du spécimen soumis aux sollicitations
vibratoires, l’information la plus intéressante
à exploiter pour définir un
plan de mesurage.
Afin d’obtenir les déformées du spécimen,
nous avons à notre disposition
les outils d’analyse modale expérimentale
et de mesure de déformée sous
excitation réelle. Faisons abstraction
des différences entre ces deux
méthodes et intéressons-nous plutôt
au point commun qui est d’utiliser
le principe de mesurer des réponses
vibratoires dans les 3 directions aux
points d’un maillage représentatif du
spécimen.
Les logiciels actuels permettent de
construire un maillage à partir d’un
fichier CAO 3D ce qui permet d’améliorer
significativement le processus
de mise en œuvre de ces outils sur des
spécimens à géométrie complexe. Il
reste tout de même le nombre souvent
important de points de mesures à
instrumenter parfois dans des zones
complexes (congés, surface non plan,
encombrement, …) qui reste un frein
à la mise en œuvre de ces outils. D’autant
plus qu’il est généralement nécessaire
de mobiliser un grand nombre
de capteurs triaxiaux et de voies de
mesures pour minimiser le nombre
de passes de mesures.
Afin d’optimiser ce processus, nous
avons eu l’idée de déployer la technique
d’amplification de mouvements
au domaine des essais vibratoires.
Cette technique, basée sur l’analyse
de vibrations par traitement d’images
numériques prises avec une caméra
haute définition et haute fréquence
(1920x1080 à 120fps – 128x72 à
1300fps), est généralement employée
dans le domaine industriel pour l’analyse
de comportements dynamiques
de structures.
18 IESSAIS & SIMULATIONS • N°155 • Novembre - Décembre - Janvier 2024