Tests vibratoires de qualification

Test de qualification d'un équipement aéronautique

BUT

Vérifier qu'un matériel est opérationnel lorsqu'il est soumis à des conditions d'environnement données.

La réussite des essais permet de prononcer la qualification du spécimen pour le type d'environnement testé.

METHODOLOGIE

Des essais normalisés sont définis pour tenir compte de l'environnement réel auquel sera exposé le spécimen durant sa vie opérationnelle.

Les essais en sinus balayé sont courants. Ils sont souvent utilisés pour caractériser le comportement dynamique et vérifier des critères de résonance. Dans l'automobile, une part importante des vibrations est composée de raies d'excitation causées par les éléments tournants.

Les essais en aléatoire sont basés sur des profils de densité spectral d'accélération qui représentent au mieux l'environnement vibratoire.

Pour les équipements aéronautiques et militaires, on utilise des signaux d'excitation complexes : sinus sur aléatoire ou aléatoire sur aléatoire, afin de reproduire l'environnement réel. Les spectres de réponse aux chocs prennent en compte le comportement dynamique des structures porteuses.

Les tests s'effectuent successivement selon trois axes, ce qui nécessite une table horizontale si l'on ne peut pas faire tourner l'équipement sur le vibrateur opérant en vertical seulement (certains équipements comme ceux contenant un liquide doivent être testés en position véhicule).

NORMALISATION

En pratique, les constructeurs de chaque type d'équipement définisent les profils d'essais adaptés. Les constructeurs automobiles ont tous leurs propres normes d'essais, ce qui explique la grande diversité des méthodes et des profils d'essais.

Pour l'Aéronautique, la Défense et l'Espace, les normes sont plus généralisées, au niveau d'organismes internationaux, afin d'assurer la compatibilité et l'interchangeabilité des composants et des équipements.

TYPE D'ESSAI

Sinus balayé ou excitation aléatoire à niveau modéré (sauf pour composants moteur), suivant les 3 axes, mais aussi sinus sur aléatoire, SRC, profil routier, chocs, etc.)

MOYENS D'ESSAI

- Vibrateur électrodynamique dimensionné en fonction de la taille et de la masse des équipements à tester, avec si besoin une table horizontale

- Outillage de fixation et toutes interfaces mécaniques étudiées pour tenir compte de la géométrie et de la masse des spécimens, avec un comportement dynamique maîtrisé dans la gamme de fréquence des essais

- Contrôleur de vibration avec le nombre de voies de mesure de contrôle et de mesure requis par les essais (contrôle, mesure de résonances, notching, avec les accéléromètres correspondants) et avec les modules logiciels correspondant aux types de profils

- Enceinte thermique / climatique couplée au vibrateur si des essais combinés sont spécifiés

- Matériel auxiliaire pour alimenter et refroidir les moyens dessais et les équipements testés