Essais & Simulations n°110

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DOSSIER
Spécial Sud-Ouest : le fleuron français
des essais aéronautiques
Page 45
Essais et modélisation
La place des essais virtuels
dans les laboratoires industriels
Page 32
Mesures et méthodes de mesures
Les nouveaux défis de la
nanométrologie
Page 16
N° 110 Avril, mai, Juin 2012 Trimestriel 20 €

Aéronautique et sud-ouest :
un exemple à suivre ?
Près de 120 000 emplois industriels et 1 600 établissements, le tout représentant un
tiers des effectifs aéronautiques français et plus de 50% dans le domaine spatial,
8 500 chercheurs répartis dans différents laboratoires publics et dans deux des trois
plus grandes écoles françaises du secteur... Voici en quelques chiffres un aperçu du quart
sud-ouest de la France, ce que d'aucuns aimeraient voir un jour s'intituler « Grand Sud-Ouest »,
à l'image d'une marque de fabrique propre ou d'un label à part entière.
Cette spécificité « aérospatiale » du sud-ouest, ou plutôt devrions-nous parler d'identité, rouvre
la question de la qualité du tissu industriel sur le territoire national et a fortiori celle des
clusters, définition anglo-saxonne de ce que l'on a appelé en France les « pôles de compétitivité
» au moment de leur création tardive. Pour faire simple, dans une région géographique
donnée, un écosystème se crée autour d'une filière et de quelques grands acteurs qui font
appel à des sous-traitants de taille significative, lesquels se fournissent chez de petites PME
très spécialisées et figurant parmi les plus innovantes de leur niche d'activités.
Tout ce terreau fertile est arrosé par des acteurs plus ou moins directs, comme des laboratoires
de recherche publics et privés, des universités et des écoles d'ingénieurs ainsi que des
sociétés de recrutement ou d'intérim sans oublier les centres de formations et, naturellement,
les infrastructures nécessaires au bon rouage d'une mécanique à la fois mature et en perpétuel
développement.
Force est de constater que cette « super-région » (qu'il serait toutefois un peu ambitieux de
comparer à un Länd allemand) possède les ingrédients d'une recette qui a fait ses preuves
et qu'il serait utile de réitérer, à condition toutefois de mettre les bouchées doubles en lançant
de vastes programmes aussi ambitieux que le ferroviaire, le nucléaire ou encore l'aéronautique
qui ont vu le jour sous la V e République. Une nouvelle initiative dans ce sens serait aujourd'hui
la bienvenue ; voici ce que l'on pourrait attendre notamment du ministère du Redressement
productif...
Olivier Guillon
E S S A I S & S I M U L AT I O N S ● AVR I L , M A I , J U I N 2 0 1 2 ● PAG E 1

Actualités
Entreprises & Marché
Nomination : Un nouveau directeur marketing
Manufacturing pour Lectra.......................................................4
Qualité : Flexim France certifié Cefri .......................................4
Acquisition :
Ansys acquiert le Français Esterel Technologies....................5
Récompense : Distinction pour le banc d’essai Astraios
pour roulements de grande dimension ...................................5
Décryptage : Les raisons d'un rapprochement majeur
autour de la filière des composites .........................................6
Reportage :
Un siècle d’expérience dans les essais aérodynamiques .....8
Produits & Technologies
Matériaux : Un laboratoire mobile d'expertise
pour des interventions sur sites............................................10
Semi-conducteurs : Nouveau SourceMeter ®
forte tension, pour les tests de forte puissance ..................10
Maintenance : Un banc d’essai pour le contrôle
ultrasonore par ondes guidées au Cetim .............................11
Aéronautique : Démarrage des essais de green taxiing
électrique sur un B.737-800 .................................................12
Visualisation 3D : ESI Group dévoile à Hanovre
sa nouvelle offre de réalité virtuelle......................................12
Acquisition de données :
Nouveau système de mesure dynamique portable .............13
Couplemètre : Kistler lance KiTorq pour tester
les moteurs, les pompes et les transmissions.....................13
Solutions :
Nouvel oscilloscope 4 GHz de Rohde & Schwarz.................14
Application : Labsphere lance la gamme de systèmes
de mesure de la lumière illumia............................................14
Dynamométrie : Stahlwille lance Manoskop 714 ................15
Contrôle :
Une nouvelle référence en Contrôle Process Industriel ......15
Mesures et méthodes de mesures
Tendances marché – Risques liés aux nanoparticules :
les nouveaux défis de la nanométrologie.............................16
Vision :
Les lecteurs Cognex contrôlent les fromages de Labelys ...20
Système : Un nouveau couplemètre rotatif de précision ....21
Solutions : Recourir au scanner électromagnétique
pour la détection de défauts .................................................22
Solutions pour l'étalonnage :
La détermination des contraintes résiduelles
par la méthode du trou ..........................................................24
Outil : Guide pratique des précautions d’inter-câblage
des dispositifs de mesure ......................................................30
Dossier
ESSAIS ET MODÉLISATION
Préface : Le sud-ouest de la France,
une terre riche en moyens d'essais ............................44
Équipements :
Stéréo-corrélation d’images numériques : deux ans
d’utilisations variées sur les essais aéronautiques ...46
Tendances :
Nouveaux challenges en simulation numérique pour
la conception de turbomoteurs moins polluants........49
Simulation électromagnétique :
Exemple de simulation d’un schéma électrique
d’uncâblage d’avion (harnais) .....................................55
Projet Promea-Aquitaine :
La tomographie industrielle ........................................60
Essais et modélisation
Tendance marché :
Le virtuel, dernier rempart des essais en environnement ..32
ESI Group élargit les compétences de simulation
des procédés de fonderie ......................................................34
Retour d’expérience :
Un logiciel aide à optimiser la forme des comprimés
pour un complément alimentaire..........................................36
En pratique :
Application de la thermographie infrarouge embarquée
en exploitation d’infrastructures............................................38
Des essais insolites
Voyage au centre de la terre..................................................61
Outils
Formations professionnelles 2012 .......................................62
Agenda.....................................................................................63
Répertoire des annonceurs ...................................................64
ESSAIS & SIMULATIONS est la revue partenaire
exclusive de l’ASTE (Association pour le
développement des sciences et techniques
de l’environnement).
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Vega se développe en Inde
Déjà présent sur le marché indien depuis
près de vingt ans, le fabricant allemand d’instruments
de mesure de niveau et de pression
vient de renforcer sa présence locale
par la création d’une filiale commerciale à
Pune, en Inde.
Cette dernière dénommée Vega India Level
and Pressure Measurement mobilise une
équipe d'une quinzaine de personnes dans
les domaines techniques et commerciaux.
Objectif : offrir un service client de proximité,
le tout en liaison directe avec la maison-mère
en Allemagne. Gunter Kech, directeur général
de Vega Grieshaber KG, a déclaré : « l’Inde
offre de fortes perspectives de croissance
du fait d’une grande diversité d'industries
utilisatrices de nos technologies en mesure
de niveau et de pression ».
Gérald Lignon élu président
de l’IRT Jules Verne
Les membres Fondateurs de l’IRT Jules
Verne, réunis en conseil d’administration,
ont élu Gérald Lignon à la fonction de président.
Son mandat sera d’une durée de trois
ans. Gérald Lignon, 54 ans, diplômé de
l'Ensae (Sup’Aero, promotion 1982), est
depuis 2009 senior vice-président chez
Airbus en charge de la direction de l’usine
de Saint-Nazaire dédiée à l’assemblage des
sections avants et centrales des avions de
la gamme Airbus.
Spécialiste des technologies de production
métallique et composite, mais aussi de stratégie
industrielle internationale, il est depuis
longtemps attaché aux questions d’innovation
et de développement économique en
étant l’un des artisans des créations de
EMC2 et de Technocampus EMC2.
Alphanov embarqué
dans 4 projets de R&D
Le centre technologique du pôle de compétitivité
aquitain Route des Lasers, a été sélectionné
pour participer à plusieurs contrats
de R&D.
Ces contrats lui permettront de mettre au
service des industriels ses compétences
scientifiques et technologiques en fibres
optiques, procédés laser, imagerie Terahertz,
conception de sources laser et de composants
et systèmes optiques.
Les quatre projets concernés sont LNP Key
(utilisation de nanoparticules pour le
marquage du bois), TeraVision (caméra Terahertz
tout optique), Perceval (module de soufflante
allégé pour l’aéronautique : diminution
de l’impact environnemental et validation de
la tenue structurale) et Orto (analyseur de
signal – optique et électronique – à très large
bande passante).
Nomination
Un nouveau directeur
marketing Manufacturing
pour Lectra
Lectra, numéro un mondial des solutions
technologiques intégrées pour
les industries utilisatrices de matériaux
souples, a nommé Bertrand
Crönert au poste de directeur marketing
Manufacturing. Il a pour objectif
de renforcer le leadership de Lectra, partenaire
de longue date des industriels de la
mode, de l'automobile, de l'aéronautique
et de l'ameublement, engagés dans l’optimisation
globale de leurs processus de
production.
Ingénieur des Mines et titulaire d’un MBA
de l’Edhec, Bertrand Crönert a débuté sa
carrière en 1987 au sein du groupe SKF.
Il y exerce différentes responsabilités
commerciales et marketing, où il obtient
notamment un contrat majeur auprès de
General Motors US. En 1994, il rejoint
Qualité
Flexim France
certifié Cefri
Afin de répondre aux besoins des clients
grandissant en matière d'utilisation de la
technologie non-intrusive, Flexim (société
spécialisée dans la mesure de débit nonintrusive
par ultrasons) injecte tous les ans
environ 10% de son chiffre d’affaires en
recherche et développement et s’engage
Valeo au poste de directeur marketing
de la division échangeurs thermiques,
puis à celui de directeur de
la ligne de produits condenseurs
(P&L), et assure le lancement de
nouvelles technologies de rupture. Il
est promu ensuite directeur marketing
produit de la branche Climate Control, en
charge de la définition et du déploiement
de la stratégie mondiale produit, du pilotage
des alliances stratégiques et du positionnement
innovant B2B2C des solutions
de confort aux passagers. En 2006, il
rejoint Areva T&D au poste de directeur
marketing monde de la Business Unit Automation.
A partir de 2010, il exerce des
responsabilités analogues au sein d'Alstom
Grid, issues de la vente des activités haute
tension d'Areva T&D ●
dans diverses actions telles que
de nouveaux bureaux d’accueil et
d’écoute avec de nouveaux interlocuteurs
techniques et commerciaux
ainsi qu’un engagement
reconnu par de grandes sociétés
externes.
Après la certification ISO9001
version 2008, Flexim entend aller
plus loin dans son système de
management qualité du personnel
avec sa nouvelle certification du
Comité français de certification des entreprises
pour la formation et le suivi du
personnel travaillant sous rayonnement
ionisant (Cefri). Mais l'entreprise doit pour
cela poursuivre sa démarche de qualité
pour le travail en centrale nucléaire ainsi
qu’en centre de recherche. ●
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Acquisition
Ansys acquiert le Français
Esterel Technologies
Ansys, leader mondial dans l’édition de
solutions de simulation numérique et
Esterel, principal fournisseur mondial d’outils
de simulation pour les applications
critiques embarquées, viennent de signer
le contrat final d’acquisition d’Esterel Technologies
pour un montant au comptant
d’environ 42 M€.
Implantée à Elancourt, dans les Yvelines,
Esterel a réalisé un chiffre d’affaires de l’ordre
de 15 M€ l’an passé avec un effectif de 80
personnes. La société a développé Esterel
Scade, une solution qui permet aux développeurs
et aux ingénieurs systèmes de
concevoir, simuler et produire un logiciel
embarqué. Ce système s'applique au contrôle
des équipements électroniques embarqués
dans des systèmes de l’aviation, du transport
par rail, de l’automobile, de l’énergie et de la
médecine, ainsi que d’autres produits industriels
équipés d’une unité centrale.
Cette acquisition va permettre à Ansys
d’étendre sa vision Simulation Driven
Product Development afin de couvrir à
la fois les aspects matériels et logiciels de
systèmes complets. La solution combinée
permettra à ses utilisateurs de mieux
appréhender le comportement de tout logiciel
embarqué en interaction avec les soussystèmes
électriques, mécaniques et
fluidiques (l’installation physique) ●
Récompense
Distinction pour le banc d’essai
Astraios pour roulements
de grande dimension
Le 24 avril dernier à la Chancellerie
de Bavière, le Chef
de la Chancellerie Thomas
Kreuzer, représentant le
ministre-président Horst
Seehofer, a récompensé
Schaeffler et son banc
d’essai pour roulements de
grande dimension. Chef de projet du banc d’essai,
Reinhold Korn a déclaré que « Schaeffler montre,
avec cet investissement dans le banc d’essai pour
roulements de grande dimension dans son centre
de développement à Schweinfurt, sa contribution
significative à la poursuite du développement des
énergies renouvelables ».
En novembre de l’année dernière, Schaeffler a
officiellement mis en service le banc d’essai pour
roulements de grande dimension le plus
moderne, le plus grand et le
plus performant au monde.
Ce banc d’essai permet de
tester, à l’aide d’un vaste
programme de simulation et
dans des conditions proches
de la réalité, des roulements
pesant jusqu’à quinze
tonnes et d’un diamètre extérieur maximal de
3,5 mètres, tels qu’utilisés dans les éoliennes.
Objectif : contribuer à une conception plus rapide
et plus sûre des éoliennes en augmentant leur
rentabilité et leur fiabilité. Avec un coût de l’ordre
de 7M€, le banc d’essai Schaeffler pour roulements
de grande dimension est un investissement
déterminant pour le développement des
énergies renouvelables et pour le centre de développement
de Schweinfurt ●
Sofradir parraine la promotion
2014 de SupOptique
Le fabricant de détecteurs infrarouge pour
applications militaires, spatiales et industrielles,
parrainera la promotion 2014 de
l’Institut d’Optique Graduate School, SupOptique.
Cette école d’ingénieurs (membre
fondateur de ParisTech) a pour vocation de
former les ingénieurs et les cadres pour l'industrie
optique française. D’une durée de
trois ans (2012-2014), ce parrainage permet
de faire connaître le groupe Sofradir auprès
des étudiants de SupOptique et leur donne
les clés pour mieux appréhender le monde
industriel.
Les étudiants bénéficieront notamment
d’échanges privilégiés avec les cadres dirigeants
de l’entreprise. Ils auront également
l’opportunité de découvrir les spécificités des
métiers exercés chez Sofradir lors de forums
ou de stages tout au long de leur scolarité.
Mettler Toledo Service obtient
l’accréditation Cofrac
Mettler Toledo Service, et ses 130 techniciens
agréés en métrologie légale répartis
sur tout le territoire vient d’obtenir l'accréditation
Cofrac.
L'entité peut donc réaliser depuis le début
du mois de mai les prestations de métrologie
légale en la qualité d’organisme agréé
pour la vérification périodique (VP).
L'équipe est ainsi en mesure de procéder
aux opérations de révision pour la détermination
d'un prix ou pour une application
médicale.
Tecnatom/Metalscan
annonce un vaste plan
d’investissement
Expert mondial de la conception d'appareils
et de la prestation de contrôles non destructifs
(CND) par ultrasons, Tecnatom/ Metalscan,
domicilié à Chalon-sur-Saône, a
annoncé fin mai un vaste plan de développement
avec une augmentation importante
des effectifs, un nouveau bâtiment et d'importantes
acquisitions en matériels.
Dans le cadre de son projet de développement,
la société a sollicité l'accompagnement
de l'Aderc pour l'identification et
l'aménagement d'un terrain sur le Parc d'Activités
Val de Bourgogne (P.A.V.B.) à Saint-
Loup de Varennes, la recherche d'un
partenaire architecte et maître d'œuvre, et
la mise en œuvre de dispositifs d'aides, dont
la prime à l'aménagement du territoire d'une
valeur de 208 000 euros. Ce projet de développement
permettra la création nette de
26 emplois d'ici fin 2015.
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Décryptage
Les raisons d'un rapprochement
majeur autour de la filière
des composites
Manzour Afzali, responsable R&D spécialisé dans les polymères et les
composites (Cetim) nous explique les objectifs du partenariat entre le Cetim,
l'ENS-Cachan et Centrale Nantes pour le développement des composites
thermoplastiques. L'enjeu principal étant de lever les verrous scientifiques
et technologiques qui freinent aujourd'hui encore le développement de
procédés efficaces et rentables pour la conception et la fabrication des
matériaux composites.
L’école Centrale de Nantes, l’ENS Cachan
et le Cetim s'entendent pour relever le défi
de la mise en œuvre des matériaux composites.
Objectif de cet accord signé entre
les trois partenaires le 27 mars dernier sur
le JEC Composites Show de Paris : initier
une démarche nouvelle, depuis la conception
fiabiliste jusqu’au développement de
procédés. Pour ce faire, les chercheurs
s'appuieront sur l’expérience acquise au
sein de Technocampus EMC2 à Nantes.
Mais ce laboratoire commun reçoit également
le soutien de l’Institut des sciences
de l’ingénierie et des systèmes (Insis),
donnant ainsi un rôle au CNRS dans cet
ambitieux projet.
Certes la collaboration entre les différentes
entités n'est pas nouvelle ; déjà le Centre
technique des industries mécaniques a
pour habitude de faire front commun avec
les écoles d'ingénieurs, les laboratoires
académiques comme les CNRS ou Cachan,
Quatre grands verrous
technologiques à lever
en priorité
Parmi les grands verrous technologiques
à lever, les partenaires du nouveau rapprochement
en matière de composites (Cetim,
ENS Cachan, CNRS et Centrale Nantes)
devront se focaliser sur plusieurs axes de
travail : le développement d’outils de simulation
modulaires et paramétrés d’aide à
la conception, le pilotage et la maîtrise de
scénarios de rupture et des mécanismes
d’absorption de l’énergie, la mise au point
de solutions innovantes de mise en œuvre
des matériaux répondant aux exigences
de la production automobile, et le développement
de l’assemblage multi-matériaux
au travers du couplage de procédés
et de la maîtrise des modèles multiphysiques.
et tout particulièrement avec Centrale avec
qui il s'investit depuis plusieurs années
dans le cadre d'EMC2 en portant sur ses
épaules thèses et autres travaux universitaires.
Mais cette fois, c'est bel et bien
pour former un laboratoire commun que
le Cetim, l'ENS et Centrale Nantes se sont
mis d'accord, et sur une filière bien particulière
– les composites thermoplastiques
– en raison de son fort potentiel de croissance
(et de la concurrence mondiale de
plus en plus pressante) mais également à
cause de la complexité de ce domaine en
termes de procédés de fabrication.
Signature de l'accord entre les partenaires sur le salon JEC Composites,
le 27 mars 2012. De gauche à droite : Christophe Clergeau, 1er vice-président
de la région Pays de la Loire, Patrick Chedmail, directeur de l'école Centrale Nantes,
Marie-Christine Lafarie-Frenot, directrice adjointe scientifique au CNRS/Insis,
Philippe Choderlos de Laclos, directeur général du Cetim et Jean-Yves Mérindol,
président de l'École normale supérieure de Cachan.
Lever des verrous
scientifiques déterminants
L'enjeu est crucial. En effet, l’intégration
des composites dans les pièces semistructurelles
et structurelles automobiles
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est déjà à l’étude chez de nombreux acteurs
internationaux, notamment en Allemagne
et au Japon et – sans réelle
surprise – beaucoup moins en France où
pour le moment le sujet est traité de
manière parcellaire. Le temps est pourtant
compté car les voitures disposant d’une
structure en matériaux composites sont
attendues sur le marché en 2020. Pour
rester dans la compétition mondiale, les
constructeurs français se doivent de
répondre aux défis du composite au plus
tard d'ici trois ans. Pour ce faire, ce rapprochement
entre les différents partenaires
vise à développer des prototypes industriels
hors aéronautique (mécanique,
équipements, automobile...) en tenant
compte des verrous technologiques
encore existants.
Ces obstacles technologiques concernent
par exemple les crash-tests mais aussi la
bonne tenue des produits face à la fatigue.
Manzour Afzali indique notamment que
« pour les transports terrestres tels que
l'automobile, les problématiques concernent
l'absorption d'énergie en cas
d'impact et de choc, ou encore le dimensionnement
des matériaux composites
thermoplastiques fibres longs lors de leur
fabrication, le tout en tenant compte naturellement
des contraintes économiques.
Les axes de recherche porteront donc
essentiellement sur les procédés de
conception et de fabrication de ces matériaux
; objectif : « que la structure tienne ! »
Mais les contraintes économiques sont
nombreuses. Les technologies composites
doivent convaincre avant tout les industriels
au niveau des gains en matière de
consommation d'énergies réalisés grâce
aux réductions de poids des structures ;
c'est le cas notamment dans l'aéronautique
mais aussi le secteur de l'éolien. L'objectif
est donc de rendre ces solutions
aussi compétitives que les matériaux classiques
sur toute la chaîne de valeurs de
la production à la maintenance et le
remplacement ou le recyclage. « Les efforts
sont d'abord à fournir au niveau du choix
des matériaux thermoplastiques. Mais les
verrous les plus importants concernent
la mise en œuvre des procédés et l'assemblage
des matériaux autres que des
composites... car nous n'allons pas du jour
au lendemain tout fabriquer en ''tout
composite'' ». Manzour Afzali mentionne
clairement les solutions dites multiprocédés
ou multi-matériaux, lesquelles il
est impératif de marier et dont les perspectives
de croissance présentent un intérêt
important mais aussi un vrai défi.
La raison d'être de ce rapprochement est
donc de faire collaborer des institutions
clés : l'équipe nantaise du Cetim pour ses
compétences mécaniques, son expertise
et ses infrastructures d'essais, l'ENS
Cachan avec son laboratoire mécanique
et technique (LMT-Cachan), sans oublier
le CNRS et les compétences en recherche
et ses doctorants mis à disposition pour
mener des travaux de thèses pilotées par
un ingénieur du Cetim.
Premier « cobaye » : l'automobile, secteur
dans lequel les applications multiples des
composites thermoplastiques devraient
être les plus significatives et les avancées
les plus importantes. Reste à savoir – et
les résultats des premiers projets nous le
diront – si ce rapprochement aura suffi à
faire émerger un savoir-faire français à part
entière dans le domaine des composites ●
Olivier Guillon
E S S A I S & S I M U L AT I O N S ● AVR I L , M A I , J U I N 2 0 1 2 ● PAG E 7

Reportage
Un siècle d’expérience
dans les essais aérodynamiques
Parmi les grandes dates de l'année 2012 en matière d'essais restera gravé
en mémoire le centenaire de la Soufflerie Eiffel et de son laboratoire d'essais
; celui-ci est d'ailleurs toujours en activité et permet de réaliser des
projets particulièrement variés. Seul point commun entre ces différentes
réalisations : le besoin de connaître avec exactitude l'aérodynamique et le
comportement d'un objet face au vent.
L'entrée est discrète. On y pénètre les lieux
comme on s'introduirait en catimini chez
l'habitant d'une petite rue tranquille du 16 e
arrondissement de Paris. Un interphone,
une simple porte d'entrée et un accueil
chaleureux dans ce qui n'est pourtant pas
une demeure particulière, encore moins
un musée... même si les maquettes de
bois et le parquet grinçant trahissent l'âge
– avancé – d'un laboratoire qui vient de
fêter son centième anniversaire.
C'est en effet en 1912 que Gustave Eiffel
accepta la proposition d'un ami russe d'introduire
son laboratoire rue Boileau sur ce
qui n'était à l'époque qu'un maraicher, afin
de « migrer » ses activités d'essais en aérodynamique
de la Tour Eiffel (dont il perdit
l'usage exclusif)* dans un laboratoire à
part entière. Cette structure accueille donc
depuis cent ans une nouvelle soufflerie
créée lorsque l'ingénieur prit la décision
de quitter sa tour... il faut rappeler qu'il
avait déjà réalisé une première soufflerie
après que les essais aérodynamiques,
jusqu'alors effectués à travers des expériences
sur les chutes. L'idée a donc été
de créer une soufflerie consistant à
déplacer l'outil au lieu de faire chuter
l'objet.
Aussi propriété du CSTB depuis 2000, ce
laboratoire se présente comme un véritable
outil de mesure. Mais le plus surprenant
c'est qu'il fonctionne toujours et fait
travailler quatre personnes parmi
lesquelles un ingénieur d’études, un technicien
de mesure et un maquettiste, sans
oublier bien entendu Benoit Blanchard,
gérant et responsable du laboratoire.
Une soufflerie d’époque
remise au goût du jour
Construite en bois et entoilée selon la technique
des ailes d’avion, la soufflerie Eiffel
est constituée d’un collecteur de quatre
mètres de diamètre à l’entrée et de deux
mètres de diamètre à l’entrée de la
chambre d’expérience. Sa structure se
compose ensuite d'une veine non guidée
de deux mètres de diamètre et de
2,37 mètres de long, d’un diffuseur de
deux mètres de diamètre à la sortie de la
chambre d’expérience et de quatre mètres
de diamètre au ventilateur. Enfin, un ventilateur
de vingt-trois pales de quatre mètres
de diamètre et pesant sept tonnes exerçant
une force de 280 tours par minute.
Les systèmes de mesure utilisés ont pour
leur part largement évolué au fil des ans,
permettant au laboratoire de s’adapter aux
nouvelles demandes de l’industrie. Le laboratoire
dispose ainsi aujourd’hui d’une
large palette d’outils à la pointe de la technologie
à l'exemple de cette balance-avion
installée au-dessus de la veine d’essais ;
celle-ci est utilisée pour mesurer les forces
de trainée et de portance de tangage sur
un objet suspendu. Le laboratoire possède
également une balance-auto six composantes,
montée en tourelle dans l’épaisseur
d’un plancher caréné, pouvant
prendre toutes les orientations dans le lit
du vent. Objectif de cette installation :
mesurer le torseur des efforts dus au vent
sur un objet. Par ailleurs, pas moins de
128 capteurs de pression synchrones sont
chargés d'évaluer les efforts locaux et par
intégration sur des surfaces les efforts
globaux. Enfin, un système d’anémométrie
à film chaud permet quant à lui de
mesurer des champs de vitesse dans des
flux turbulents et de calculer la composante
fluctuante.
E S S A I S & S I M U L AT I O N S ● AV R I L , M A I , J U I N 2 0 1 2 ● PAG E 8

Par ailleurs, plusieurs appareils de mesure
de concentration gazeuse utilisés pour
analyser la diffusion des gaz. Parmi eux
figurent différents dispositifs de visualisation
des écoulements (générateur de
fumée, enduit gras pariétal, fil de laine...)
permettant de qualifier et d’optimiser les
études aérauliques, mais aussi un banc à
air mobile de débit 6m 3 /s.
Des compétences
recherchées
et des réalisations aussi
diverses que variées
Fort d'un haut niveau de performance de
ses équipements, le Laboratoire Aérodynamique
Eiffel est en mesure de répondre
à des problématiques à la fois diversifiées
et spécifiques. Il est ainsi reconnu
dans plusieurs domaines d’excellence :
l’architecture et l’urbanisme climatique,
la ventilation naturelle, l’environnement,
l’aérodynamique et l’aéraulique industrielles,
le génie civil et la tenue au vent
des ouvrages et l’automobile.
Les applications sont nombreuses et les
projets concernent des domaines bien
différents les uns des autres, à commencer
par le C33, un bateau de croisière dont le
fabricant exigeait une étude sur la pesée
et la mesure de la structure face au vent
mais aussi pour optimiser le confort, la
porosité des paravents ainsi que pour
réduire la pollution... Il a également été
étudié les effets du vent sur la résistance
d'un radar de contrôle Thompson pour le
compte de Thales Aerospace. Ou encore
dans le domaine des ouvrages et des
infrastructures comme la Tour Montparnasse,
le viaduc de Garabit ou encore ce
projet destiné à étudier la forme du stade
de la Licorne d'Amiens et qui a consisté à
mesurer des prises de pression.
Quelques dates clés de l’histoire du Laboratoire Eiffel...
1912 : Construction de la Soufflerie d’Auteuil, alors appelée « Laboratoire Aérodynamique Eiffel ».
1921 : Don du Laboratoire par Gustave Eiffel au Service Technique de l’Aéronautique.
1923 : Décès de Gustave Eiffel.
1945 : Reprise du Laboratoire par le Groupement des industries françaises aéronautiques et
spatiales (Gifas). Le Laboratoire Eiffel développe alors son expertise et les essais sur
maquette dans les domaines de l’automobile, du bâtiment et de la ventilation.
1983 : Création de la société Aérodynamique Eiffel qui exploite la soufflerie. Le bâtiment reste
propriété du Gifas.
1984 : Le bâtiment abritant la soufflerie est classé à l’inventaire supplémentaire des monuments
historiques.
1997 : La soufflerie et l’ensemble de ses dispositifs (ventilateur, moteurs, courroie et tableau
de commande) sont classés « Monument Historique ».
2001 : Dans le cadre de sa mission d’accompagnement de l’innovation, le Centre scientifique
et technique du bâtiment rachète les locaux et la société qui devient filiale à 100% du
groupe CSTB.
2005 : Le Laboratoire Aérodynamique Eiffel est la première installation française reconnue par
l’ASME (American Society of Mechanical Engineers) comme lieu historique et scientifique
de l’ingénierie mécanique mondiale.
2012 : Centième anniversaire du Laboratoire Aérodynamique Eiffel.
Le laboratoire aérodynamique participe
également à de nombreux travaux dans
les domaines aéronautique et automobile.
Sur ce dernier secteur, notons que la Soufflerie
Eiffel collabore depuis une vingtaine
d'années avec le groupe PSA. Ce partenariat
a permis de développer des méthodes
et des outils utilisés pour les
voitures concourant aux programmes de
compétitions du constructeur comme les
24 heures du Mans (la 905 et la 908), le
Paris-Dakar (ZX Grand Raid et Baja), les
championnats du monde des Rallyes
(Xsara, C4, DS3, 206, 207, 307) sans
oublier les quelques expériences du groupe
en championnat du monde de Formule 1
(Jordan, Prost et Mac Laren).
Enfin, et les perspectives de développement
s'avèrent plutôt optimistes depuis
le Grenelle de l'environnement, la ventilation
naturelle et mécanique se révèle
comme une activité croissante au sein
du Laboratoire Eiffel. L’optimisation de la
ventilation naturelle pose en effet la
problématique de l’aérodynamique propre
aux dispositifs d’entrée et de sortie. Le
Laboratoire Eiffel a largement participé à
ce type de travail, afin de diminuer la
perte de charge aéraulique de ces
bouches d’entrées et sorties et favoriser
l’action naturelle du vent ●
Olivier Guillon
* Après la finalisation de la Tour Eiffel pour
l'Exposition universelle de 1889 à Paris,
de Gustave Eiffel a pu profiter de son
exploitation durant vingt ans. Il s'est consacré
aux essais aérodynamiques avant de créer
une soufflerie qu'il dut déplacer rue Boileau
afin de rester proche.
E S S A I S & S I M U L AT I O N S ● AVR I L , M A I , J U I N 2 0 1 2 ● PAG E 9

Ulis lance un capteur
infrarouge muni du I2C
Le fabricant de détecteurs infrarouge de
haute qualité pour des applications de
thermographie, de surveillance, de transport
et militaires, a mis sur le marché un nouveau
capteur thermique de 17 micromètres.
Celui-ci a pour but de simplifier la conception
des caméras infrarouge en améliorant
la compatibilité avec la production à grande
échelle de caméras visibles.
Ce nouveau capteur thermique est muni du
bus I2C (Inter Integrated Circuit), un circuit
standard utilisé dans la plupart des dispositifs
électroniques actuels.
Le bus I2C rend les capteurs infrarouge
compatibles avec les processus utilisés pour
la production à grande échelle de caméras
visibles.
Alyotech en charge
du projet Nemo
Dans le cadre de son expertise en simulation
et réalité virtuelle, Alyotech est en charge
du développement du projet Nemo, qui vise
la création d’un simulateur temps réel multicapteurs
pour la détection et le suivi des
menaces en mer.
Il s'agit d'un second projet porté par Alyotech
à être labellisé par le pôle de Mer Bretagne
et subventionné par le Fonds unique interministériel
(FUI).
Ce simulateur permettra le dimensionnement
et la qualification de systèmes d’observation
et de surveillance maritimes à partir de
données simulées vues depuis différents
capteurs fixes et mobiles (côtier, embarqué
sur navire, drone, avions et satellites).
Avec ce nouveau projet, Alyotech conforte sa
position européenne dans les outils logiciels
de simulation.
Keyence lance un capteur
de vision avec mise au point
automatique
L'éclairage de la série IV offre une luminosité
améliorée grâce à une distribution
uniforme de la lumière sur la totalité du
champ de vision.
Une fonction de plage dynamique étendue
HDR règle la sensibilité de l'éclairage en fonction
des variations de la lumière réfléchie,
permettant ainsi d'obtenir des images nettes
même de cibles difficiles à détecter.
Enfin, les algorithmes de détection permettent
d'éliminer les variations dans le temps
et les fluctuations de luminosité en ajustant
automatiquement le capteur de vision série
IV en fonction de votre environnement.
Matériaux
Un laboratoire mobile
d'expertise pour des
interventions sur sites
Le Cetim-Cermat de Mulhouse, centre technique
régional dédié aux expertises, mesures et essais
matériaux pour l’industrie, a inauguré le Mobilab,
un laboratoire mobile d’investigation et d’expertise
en matériaux pour le prélèvement et l’analyse
immédiate des échantillons. Ce nouveau service
d’expertise mobile entend faire face aux urgences
et répondre aux besoins pour lesquels le transfert
vers un laboratoire est impossible. Ce laboratoire
mobile dispose de nombreux équipements
d’analyse miniaturisés capable de réaliser des
contrôles par thermographie infrarouge ou par ultrasons
multiéléments, des analyses chimiques par
spectrométrie d’émission optique (SEO) et fluorescence
X, de l’endoscopie, de la dynamométrie,
des mesures vibratoires, etc.
Ces moyens permettent notamment d’intervenir
plus efficacement sur site, lors de défaillances
industrielles et d’effectuer sur le terrain le maximum
d’analyses, de façon à préserver l’intégrité des équipements
ou des produits à expertiser. Objectif :
« répondre aux besoins des industriels qui veulent
avoir le plus rapidement possible des indications
claires et précises sur l’état de dégradation de leurs
moyens de production ou de leurs produits, afin
de minimiser le coût lié à ces défectuosités »,
indique Pascal Gadacz, responsable commercial
du Cetim-Cermat. Plusieurs entreprises telles que
EDF ou Total auraient déjà exprimé leur intérêt pour
ce nouveau service ●
Semi-conducteurs
Nouveau SourceMeter ®
forte tension,pour les tests
de forte puissance
Keithley Instruments vient de
commercialiser un nouveau
SourceMeter forte puissance, le
modèle 2657A. Ce nouveau
modèle s'ajoute aux Source-
Meter 2600A et dote cette série
d’une capacité de source et
mesure en forte tension. Avec
tous les instruments de cette
famille, les utilisateurs peuvent
désormais caractériser une plus grande diversité
de composants semi-conducteurs de puissance
et de matériaux.
Une source de tension de 3000V (180W de puissance
disponible) « permet au modèle 2657A
de fournir cinq fois plus de puissance au composant
en cours de test (DUT) » que des solutions
classiques, indique-t-on au sein
du fabricant.
Le modèle 2657A est utilisé
dans des applications en forte
tension telles que les tests de
composants semi-conducteurs
de puissance, notamment les
diodes, les FET et les IGBT mais
aussi pour caractériser les
nouveaux matériaux tels que le
nitrure de gallium (GaN), le carbure de silicium
(SiC) et autres matériaux semi-conducteurs et
composants. Il trouve aussi son intérêt pour
caractériser des phénomènes transitoires
rapides et dans les tests de claquage et de fuites
sur une grande diversité de composants électroniques
jusqu'à 3000V ●
E S S A I S & S I M U L AT I O N S ● AV R I L , M A I , J U I N 2 0 1 2 ● PAG E 1 0

Maintenance
Un banc d’essai pour le contrôle
ultrasonore par ondes guidées au Cetim
Le Cetim propose désormais un nouveau banc d’essai sur son site de Senlis. Utilisant le principe de
la propagation des ondes ultrasonores guidées, il permet notamment le contrôle de la qualité de
tuyauteries de grandes longueurs recouvertes d’un revêtement ou enterrées. Les industriels sont
dores et déjà intéressés pour vérifier la facilité de maintenance de leurs projets avant fabrication.
L’objectif de ce nouveau banc d’essai est
de simuler divers types de canalisation
grâce à la présence de nombreuses
sondes ; le but étant de qualifier la
méthodologie des ondes guidées pour
détecter rapidement les défauts d’une
structure métallique de grande longueur revêtue ou
enterrée. Générée par magnétostriction (propriété
des matériaux ferromagnétiques à se déformer sous
l’effet d’une variation de champ magnétique) ou par
effet piézoélectrique, l’onde se propage entre les
parois de l’épaisseur de la structure à contrôler. Une
partie de l’onde émise se réfléchit sur un défaut ou
sur un élément de géométrie de cette structure
(soudure, bout du pipe, piquage, etc.).
Les échos, dus aux « particularités
géométriques » de la ligne
auscultée, sont identifiés au
préalable. Ils peuvent alors servir
d’étalons d’amplitude et de
distance pour les contrôles ultérieurs.
Lors des opérations de maintenance, l’analyse
des signaux reçus (temps de parcours et
amplitude) permet de repérer des zones suspectes
qui peuvent faire l’objet d’un contrôle complémentaire
plus approfondi. « Ce nouveau banc d’essai va
nous permettre de quantifier l’influence de la géométrie
de la structure, des revêtements anticorrosion,
de la profondeur de l’enfouissement ou de la
traversée de murs, sur la qualité du contrôle
des tubes », explique François Berthelot du Cetim.
L’installation comprend six lignes de tubes modulables
d’environ 40 mètres chacune, avec trois diamètres
(304,8, 254 et 101,6 mm) et quatre épaisseurs
(3,2, 5,2, 7,1 et 12,7 mm). Ces lignes pourront être
modifiées en fonction des situations à tester. L’objectif
est bien entendu de reconstituer au plus près
les conditions rencontrées dans la réalité.
De nombreux industriels (fabricants et exploitants de
conduite de gaz et de pétrole, raffineurs, distributeurs
d’eau, spécialistes des eaux de process industriel),
soucieux de détecter rapidement les défauts sur leurs
tuyauteries et leurs pipelines, se sont déjà montrés
intéressés par cette nouvelle installation. « Avant de
se lancer dans la fabrication de configurations de
tuyauteries particulières et coûteuses, les industriels
souhaitent pouvoir s’assurer que celles-ci sont contrôlables
et peuvent être maintenues aisément, poursuit
François Berthelot. Le banc permet alors d’étudier
la faisabilité du projet. » ●
BANC D’ESSAIS UNIVERSELS
(www.sitia.fr)
Forte de plus de 25 ans d’expérience dans la
conception et la fabrication de bancs d’essais
spécifiques, SITIA propose des solutions
standards pour répondre rapidement aux
besoins des responsables de laboratoire
d’essais, de R&D et R&T.
Déjà équipé d’actionneurs ou bien débutant
dans votre activité d’essais, SITIA vous offre
tous les outils nécessaires pour piloter,
contrôler, mesurer, positionner actionneurs et
produits, afin de répéter avec fiabilité tous
vos essais.
Nos solutions universelles comprennent :
• Un contrôleur numérique avec technologie Ethercat au Cœur (Déclinable de 1 à 16 actionneurs)
• Des Actionneurs instrumentés au choix : pneumatique, électrique ou hydraulique
• Un large choix de montage mécanique consultable sur demande dans notre catalogue mécanique
(Marbre, Table, équerres, interfaces,…)
Pour plus de renseignements, envoyez-nous une simple demande à : contact@sitia.fr
E S S A I S & S I M U L AT I O N S ● AVR I L , M A I , J U I N 2 0 1 2 ● PAG E 1 1

Des fils inférieurs
à 1 micron
Goodfellow, fournisseur de métaux et matériaux,
propose désormais des fils à partir
de de 0,6 micron.
Plus fin qu’un cheveu, ces fils sont destinés
à des procédés de microfabrication tels que
des circuits intégrés, des microsystèmes
électromécaniques (MEMS), des cellules
solaires et des capteurs thermiques utilisés
dans le domaine biomédical.
Ces produits ouvrent de nouvelles perspectives
pour les ingénieurs et chercheurs
toujours en quête de solutions de plus en
plus miniatures.
Le catalogue en ligne de Goodfellow répertorie
les renseignements nécessaires sur
la gamme de fils élaborés à partir de
125 métaux purs, alliages, céramiques ou
verre. Ces produits sont proposés sous différents
diamètres et conditionnements.
PTC lance la nouvelle version
Creo 2.0
PTC a annoncé lors de son 1er forum qui
s'est déroulé à L'Usine, à St-Denis (93), le
lancement de Creo® 2.0.
Avec la nouvelle version de sa dernière génération
de logiciels de CAO, PTC propose une
nouvelle application basée sur des rôles qui
prend en charge la conception modulaire de
produits, permettant ainsi aux entreprises
de travailler sur des concepts et de réaliser
des gains de productivité significatifs.
PTC a en effet ajouté une nouvelle application
– Creo Options Modeler – destinée aux
concepteurs qui doivent créer ou valider des
variantes de produits en 3D dès les
premières phases du cycle de développement.
Le Romer Absolute Arm
gagne plus de 20%
de précision
Hexagon Metrology a repensé son bras de
mesure portable.
Le Romer Absolute Arm présente un gain de
précision jusqu'à 23 % par rapport aux
versions précédentes.
Avec une répétabilité de point à partir de
0,016 mm, le Romer Absolute Arm est le plus
précis des bras de mesure portables réalisés
par Hexagon Metrology à ce jour. Il est disponible
en sept longueurs, de 1,5 à 4,5 mètres.
Hexagon Metrology a également introduit
SmartLock, un mécanisme de verrouillage
qui bloque en toute sécurité le bras dans
sa position de repos.
En outre, les utilisateurs peuvent verrouiller
le bras dans toute position intermédiaire pour
des mesures dans des espaces exigus. Enfin,
Hexagon Metrology a lancé une nouvelle
version du Romer Absolute Arm pour l'inspection
de tubes.
Aéronautique
Démarrage des essais
de green taxiing électrique
sur un B.737-800
Honeywell et Safran ont effectué à Montpellier
une nouvelle campagne d’essais de leur
système de green taxiing électrique (EGTS) sur
un Boeing 737 Next-Generation de la compagnie
TUIfly. Ces essais marquent un nouveau
jalon dans le développement du système de
green taxiing électrique. Ils permettent d’évaluer
les conditions de piste et de calculer les
efforts nécessaires pour déplacer un 737 Next-
Generation au sol.
Pour une compagnies comme TUIfly qui opère
des avions mono-couloirs à fort taux de rotation,
le système EGTS permettra des gains d’environ
200 000 $ par an et par avion.
Actuellement en cours de développement, le
système de green taxiing électrique utilisera le
générateur électrique de l’APU (Auxiliary Power
Unit) pour alimenter des moteurs au niveau des
roues principales, permettant à l’avion de se
déplacer au sol sans les moteurs principaux.
Chacune des roues motrices sera équipée d’un
actionneur électro-mécanique, tandis que l’électronique
de puissance et l’électronique de
commande donneront au pilote la maîtrise
complète de la vitesse, de l’orientation et du
freinage de l’avion au sol ●
Visualisation 3D
ESI Group dévoile à Hanovre sa
nouvelle offre de réalité virtuelle
ESI Group, spécialisé dans les solutions de prototypage
virtuel pour les industries manufacturières,
a présenté sa nouvelle gamme Virtual Reality
Solutions à l'occasion de la foire d’Hanovre qui
s'est déroulée du 23 au 27 avril dernier. À la suite
de son acquisition l’été dernier d’IC.IDO, leader
en visualisation 3D, ESI était présent au sein de
la « Digital Factory », l'une des expositions les plus
importantes en ce qui concerne les solutions technologiques
pour la production et le développement
de nouveaux produits ; cet espace dédie
en effet plus de 500 m² à la réalité virtuelle et
la visualisation 3D.
Cette gamme de solutions de visualisation 3D
immersive, commercialisée par ESI sous la
marque IC.IDO, permet aux industriels de donner
vie à leurs produits et de prendre des décisions
liées au design produit en conséquence. Les
secteurs concernés par IC.IDO appartiennent à
l'automobile, l'aéronautique et les machines de
production. Vincent Chaillou, directeur général
délégué d’ESI, déclare que « cette technologie
de visualisation en 3D à haute performance
apporte un élément clé dans le processus de
décision de nos clients industriels puisqu’elle
va leur permettre de réunir l’univers du prototypage
physique et celui du prototypage virtuel.
En effet, elle combine une interface utilisateur
immersive et remarquablement intuitive, et une
solution unique de simulation physique en
temps réel. » ●
E S S A I S & S I M U L AT I O N S ● AVR I L , M A I , J U I N 2 0 1 2 ● PAG E 1 2

Acquisition de données
Nouveau système
de mesure
dynamique portable
Le Q.brixx est un système de mesure en
aluminium totalement modulaire. Il permet
de composer un système jusqu’à 128 voies
de mesures avec des cartes de conditionnement
de hautes performances (CAD
24 bits et échantillonnage 10 KHz). Les
types d’entrées disponibles vont des
signaux standards (V, mV, mA, TC, IEPE,..)
aux capteurs type pont (¼, ½, pont
complet résistif, inductif, LVDT…) en
passant par des signaux allant jusqu’à
1200V ou nécessitant une isolation importante
(TC avec 1,2 kV d’isolation).
La connectique proposée (bornier à vis,
BNC, DIN, mini TC...) permet une mise en
place du système rapide.
Le concentrateur permet de récupérer
toutes les mesures de manière synchrone
jusqu’à 10 Khz. Connecté à un PC via son
port Ethernet le logiciel Test.Commander
permet une configuration simple et une
mise en place rapide de l’acquisition. Autonome,
des règles d’enregistrement sont définies
(pré-post trigger, événement,..) et les
données stockées sur support clé ou disque
dur via le port USB. Plusieurs Q.brixx peuvent
être synchronisés via différents protocole
(NMEA, IRIG...) pour construire des systèmes
de plusieurs centaines de voies de mesures
synchrones. Le Q.brixx est compatible avec
un grand nombre de logiciels d’acquisition
(Labview, Dewesoft) ●
Couplemètre
Kistler lance KiTorq
pour tester les moteurs,
les pompes et les transmissions
Le nouveau couplemètre type bride
KiTorq de Kistler permet de tester
les moteurs, les pompes et les
transmissions. Ce système consiste
en une unité de mesure (rotor)
Type 4550A et une unité d’évaluation
(stator) Type 4541A.
Comme le rotor a une configuration
standard ISO 7646 pour les
brides de transmission, il est compatible
avec tous les environnements de test habituels
et offre un grand choix de plages de
mesure : 500, 1 000, 2 000 ou 3 000 Nm.
Des rotors de dimensions différentes
peuvent être associés à un même stator
sans anneau de transmission, ce qui
simplifie l’installation. Ils peuvent également
être utilisés pour tester différents
assemblages sans avoir à modifier
complètement l’unité de test.
La conception « stator ouvert »
rend l’installation plus rapide tout
en la protégeant des dommages,
et en facilitant son inspection
visuelle durant la phase de test.
Les signaux de mesure du stator
sont de type fréquences analogiques
et numériques. Toutes les sorties
sont totalement paramétrables via RS-
232C ou USB. Quelle que soit le réglage
initial du rotor, l’utilisateur pourra effectuer
tout type d’essai en adaptant la pleine
échelle de mesure à son besoin. De plus,
il est aussi possible de définir librement
une seconde plage de mesure pour
chaque sortie ●
Nouveau débitmètre
tube de pitot Itabar
Adaptés pour les mesures de process liquide,
air, gaz et vapeur dans les domaines de
l’énergie, de l’environnement, de la pétrochimie,
du traitement des eaux et de l’agroalimentaire,
les tubes de pitot Itabar effectuent
une mesure directe du débit (température
et débit) pour des conduites de DN 20 à DN
12000. Adaptés à des mesures de hautes
pressions (allant jusqu’à 400 bars), les tubes
de pitot Itabar mesurent un débit jusqu’à
5500 m 3 /h pour une température pouvant
atteindre 1 200°C. S’installant en ligne ou
en insertion avec une possibilité de démontage
en charge, le tube de pitot dispose d’un
faible coût d’installation. Il effectue une
mesure de débit bidirectionnel avec de
faibles longueurs droites (10D) et une faible
perte de charge.
EADS et Creaform collaborent
dans le domaine de la mesure
3D optique
EADS et la société canadienne spécialisée
dans la 3D ont annoncé la signature d’un
partenariat technologique dans le secteur
de la mesure 3D optique appliquée aux
domaines de l’aéronautique, du spatial et de
la défense.
Cette entente de collaboration technologique
de cinq ans a pour objectif de développer
des applications innovantes dans le secteur
de la mesure 3D optique pour ce qui
concerne notamment le contrôle non
destructif (CND), le monitoring de tests, la
mesure de forme et de surface appliqués
aux domaines de l’aéronautique, du spatial
et de la défense.
E S S A I S & S I M U L AT I O N S ● AVR I L , M A I , J U I N 2 0 1 2 ● PAG E 1 3

20 nouveaux modèles
en électromagnétisme RF,
plasmonique et conception
d’antennes
Solutions
Nouvel oscilloscope
4 GHz de Rohde
& Schwarz
Comsol met à disposition de ses utilisateurs
une nouvelle série de modèles tutoriaux en
électromagnétisme haute fréquence. Ces
modèles montrent comment utiliser Comsol
Multiphysics et son module RF pour la
conception d’antenne et les technologies en
plasmonique. Cela porte à plus de cinquante
le nombre de modèles tutoriaux pour des
applications aussi variées que les antennes
patch microruban, des lignes de transmission,
des filtres à mode évanescent et des
antennes résonantes diélectriques.
Un transmetteur de pression
à électronique séparée
Rohde & Schwarz continue d’élargir son
portefeuille d’oscilloscopes en ajoutant un
modèle 4 GHz à sa famille R&S RTO à
hautes performances. Doté d’un taux
d’échantillonnage de 20 Géch/s, ce nouvel
oscilloscope hautes performances 4 GHz
de Rohde & Schwarz répond à un large
éventail d’applications : le R&S RTO1044
est destiné à l’analyse des signaux rapides
à fronts raides. Il peut gérer différents types
d’interfaces de données jusqu’à un débit
de 1,6 Gb/s et peut également être utilisé
pour tester des signaux d’horloge rapides
jusqu’à une fréquence de 800 MHz.
Grâce à l’étage d’entrée très faible bruit,
la bande passante de mesure complète
de 4 GHz est toujours disponible, même
pour le plus petit calibre (1 mV/div). Le
convertisseur A/D single-core de 10 GHz
fournit une dynamique améliorée (ENOB
> 7 bits). Le taux d’acquisition et d’analyse
de 1 million de formes d’ondes par
seconde constitue également une de ses
caractéristiques. Le système de déclenchement
numérique permet de localiser
avec précision des impulsions parasites
(glitch) extrêmement brèves (moins de
50 ps) et de déterminer leur origine ●
Le Vegadif 65 à cellule de mesure métallique
piézorésistive, couvre des plages de mesure
de 0,01 à 40 bar avec 0,075 % de précision.
Ses domaines d’application sont la mesure
de pression, niveau, débit, densité et niveau
d’interface liquide-liquide. Il dispose notamment
d’une version étanche IP 68 avec
électronique séparée pour les applications
en environnement humide ou sur des
mesures difficiles d’accès. Cette solution se
distingue aussi par une tenue en température
de -40 à +120°C ainsi qu’une tenue aux
pressions statiques allant jusqu’à 420 bar.
Côté réglage, elle peut être paramétrée directement
sur site avec le module d’affichage
et de réglage Plicscom pouvant être
embroché et rétro-éclairé. Un réglage à
distance est également possible avec PC et
logiciel PACTware, mais aussi avec d’autres
outils tels que PDM, AMS ou pockets de
terrain. Grâce aux sorties signal allant de 4
à 20 mA/HART, le capteur Vegadif 65 peut
être intégré à tout système de contrôle usuel.
Application
Labsphere lance la gamme
de systèmes de mesure
de la lumière illumia ®
Labsphere, Inc. lance la gamme de systèmes
de mesure de la lumière et de LED illumia et
illumia-pro. Les nouveaux systèmes offrent
une grande flexibilité de mesure des
propriétés thermiques, optiques et électriques
des LED et des réseaux, ainsi que des
produits d’éclairage traditionnels et SSL.
Équipés de quatre spectromètres et de
sphères d’intégration de 25 à 195 cm, les
systèmes illumia ® sont facilement personnalisables
en fonction des budgets et des
applications. Grâce aux gammes dynamiques
étendues des spectromètres, une
sphère d’intégration unique peut mesurer
une large ampleur de luminosité.
Les systèmes illumia mesurent le flux spectral
total, le flux lumineux, le flux énergétique,
la chromacité, la TCP et l’IRC, la longueur
d’onde de crête, la longueur d’onde dominante
I et V, et l’efficacité lumineuse. Associé
à un système de contrôle de la température
TEC et de commande, l’illumia pro fournit
également les propriétés thermiques,
optiques et électriques complètes des LED ●
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Dynamométrie
Stahlwille lance
Manoskop 714
L’expert en dynamométrie a mis sur le marché
une nouvelle clé dotée d’une technologie innovante.
Conçue pour les industriels qui ont besoin
de moyens dynamométriques précis, fiables,
traçables, mais néanmoins simples et robustes,
Manoskop 714 rassemble, dans un produit
compact, la mesure d’angle et de coupe, le
déclenchement (clic), avec une précision de
+/- 2% pour la mesure et de 1° pour la mesure
HBM a annoncé le lancement
de sa nouvelle plateforme de
conditionnement, d’acquisition
et de contrôle pour applications
industrielles, le PMX. Cette
nouvelle gamme se démarque
par la diversité de ses entrées
et son architecture modulaire
véritablement ouverte qui
apportent à l’utilisateur une
souplesse de configuration et une plus
grande précision de mesure. En effet le
module PMX offre de 1 à 16 voies de
mesure : pour étendre le nombre de voies,
il est possible de lier jusqu’à 32 modules
PMX ensemble (soit un total de 512 voies).
Le PMX apporte au monde industriel les techniques
de mesure déjà présentes dans les
laboratoires R&D comme une alimentation
d’angle, soit une ergonomie et une sécurité de
procédé et de travail améliorées.
La principale innovation est l’alliance « angle et
couple » permanente qui garantit que toute vis
soit serrée, et ce une seule fois. En mode de
fonctionnement à déclenchement comme en
mode à lecture de couple – en option avec affichage
de la valeur de crête – il est possible de
sélectionner, pour chaque cas de vissage, un
mode de serrage combinant mesure du couple
et/ou mesure de l’angle de rotation. Pour
chaque mode de fonctionnement, l’utilisateur
a le choix entre quatre modes de mesure (coupe,
angle de rotation, couple-angle de rotation, angle
de rotation-couple). Autre innovation, la première
clé de la gamme couvre une plage de 1 à 10 Nm
et la gamme complète comptera onze modèles
pour une plage de 1 à 1000 Nm. La clé est
disponible pour les capacités de serrage de 1Nm
à 400 Nm. Elle sera disponible en sept tailles
à partir de septembre prochain ●
Contrôle
Une nouvelle référence en
Contrôle Process Industriel
contrôlée, des amplificateurs
faible bruit, la fréquence porteuse
(insensibilité aux parasites)
ou encore la conversion
A/N rapide 24bits.
Son architecture « multi noyau »
garantit une évaluation temps
réel ainsi que la compatibilité
avec tous types de bus de
terrain (Profinet, Ethernet IP,
Profibus, CAN…) et avec l’Ethercat (10KHz).
Il s’intègre ainsi dans toutes les architectures
d’automatismes même les plus anciennes
de type analogique. De plus, la multitude des
drivers et API assure la compatibilité avec
toutes les applications d’informatique industrielles
tout en garantissant un accès total et
instantané à toutes les données, mesures
ou paramètres ●
5 millions de pixels capturés
15 fois par seconde
Matrix 450, le nouvel Imageur Datalogic Automation
intercepte quinze images de grande
qualité en une seule seconde et offre des
performances de lecture permettant une
large gamme d’applications logistiques,
importantes pour un imageur 2D.
Grâce à son taux d’acquisition extraordinaire
à haute résolution, Matrix 450 est destiné
au transport à grande vitesse sur les
convoyeurs de petites et moyennes tailles.
Avec le Matrix 450, les tentatives de lectures
multiples ne sont plus nécessaires ; grâce
à sa couverture large zone en un seul flash,
au plus haut taux de rendement en lecture
et à une facilité d’utilisation.
Superviser des compteurs
sans contraintes filaires
Enerdis, filiale du groupe Chauvin Arnoux et
experte en gestion et supervision des énergies,
vient de lancer sur le marché un
nouveau logiciel de gestion et supervision
énergétiques multi-fluides E.online 2.
Cette solution logicielle communique et
relève à distance toutes les énergies (eau,
gaz, électricité, chaud/froid et paramètres
climatiques), les températures ou les signaux
4–20 mA de tous types de compteurs et
capteurs.
Une solution radio fréquence qui présente
l’avantage d’éviter d’avoir à tirer des câbles
pour récupérer les informations provenant
des compteurs.
Cette technologie sans fil est adaptée aux
traitements automatiques. Elle apporte un
haut niveau de sécurité et de performance
dans le transfert des données, pour des
distances allant de quelques centaines de
mètres à plus d’un kilomètre.
De plus, par le simple ajout de modules radio
fréquence, l’exploitant peut facilement
augmenter ses points de comptage.
Enfin, E.online 2 permet l’exploitation de
compteurs isolés, comme des compteurs
d’eau en extérieur par exemple, parfois difficilement
accessibles.
E S S A I S & S I M U L AT I O N S ● AVR I L , M A I , J U I N 2 0 1 2 ● PAG E 1 5

Tendances marché
Risques liés aux nanoparticules :
les nouveaux défis
de la nanométrologie
Alors que l’Académie des Technologies vient de faire paraître un ouvrage
répertoriant les différents risques pour l’homme et l’environnement liés aux
nanoparticules des produits manufacturés, Georges Labroye, président du
groupe de travail chargé de cette étude, nous explique comment la métrologie
se révèle aujourd’hui comme une discipline indispensable pour limiter
et anticiper les dangers que peuvent présenter les nanoproduits.
« Un progrès raisonné, choisi et partagé ».
La formule semble tout droit sortie d’une
publicité télévisée pour de l’auto-partage
en ville, les solutions d’un opérateur mobile
ou pour redorer l’image d’un acteur du
nucléaire. Il n’en est rien. Cette accroche
a été lancée par un établissement de référence
dans le domaine de la recherche
pour traduire ses activités, sa ligne de
conduite mais aussi le rôle que sa notoriété
publique lui confère, ou plutôt lui
impose. L’Académie des Technologies,
puisque c’est de cette institution (créée
en 2000 et rattachée depuis six ans au
ministère de la Recherche et de l’enseignement
supérieur) qu’il s’agit, entend bien
se positionner comme un acteur majeur
de la recherche mais également comme
un organisme chargé de prévenir et de
mettre en garde sur ce qui semble aujourd’hui
balbutier faute de connaissances
profondes sur les risques et de référentiel
reconnu au niveau international.
C’est le cas en particulier des nanotechnologies
et des nanoproduits. Plus précisément,
et c’est bien là l’objet d’un ouvrage
présenté fin mai et intitulé Les risques liés
aux nanoparticules manufacturées, les
nanomatériaux ont fait l’objet ces dix
dernières années d’un grand nombre de
travaux menant à des applications diverses
d’une part, et au développement de
nouveaux nanomatériaux d’autre part. Ces
derniers présentent, comme toute nouvelle
création de matière et de matériau, des
points obscures que ni la recherche fondamentale,
ni la recherche industrielle et
appliquée n’a été en mesure ou n’a eu le
temps de décrypter, caractériser, analyser
et modifier. Des risques surviennent alors
de façon inhérente, à la fois sur la santé
humaine, et sur l’environnement.
La nanométrologie :
un axe déterminant
dans l’analyse des risques
Or, comme le précisent les auteurs de l’ouvrage
(lesquels appartiennent à un groupe
de travail créé au sein de l’Académie des
Technologies*), l’idée est de poser le
problème et de faire un point sur les
risques toxiques pour l’homme et l’environnement
puis de proposer des éléments
* Présidé par Georges Labroye, le groupe
de travail chargé de rédiger cette publication
sur les risques liés aux nanoparticules
manufacturées a été créée par
la commission Environnement de l’Académie
des Technologies présidée par Thierry
Chambole avec le concours de Josy
Mazodier, secrétaire scientifique de
la commission.
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de réponses. L’autre idée force est de
convaincre les acteurs industriels et de
la recherche de n’autoriser aucune production
de nanomatériaux sans évaluation des
risques au préalable et sans être pleinement
sûrs qu’elle ne comporte aucun
danger. « Cet ouvrage a été présenté après
que le ministère a fourni une réponse au
débat particulièrement sujet à polémiques
qui se posait déjà depuis longtemps sur
les nanotechnologies. Une réponse allant
dans le sens des mesures à adopter contre
les risques a été en effet donnée le 13
février dernier, rappelle Georges Labroye,
président du groupe de travail. Car l’un des
enjeux de la recherche réside bien dans
la toxicologie mais aussi la métrologie. Il
s’agit d’un axe déterminant de la recherche
publique car pour connaître l’existence
de tous les dangers, il convient d’étudier
le degré d’exposition afin de bien déterminer
les risques. Or l’exposition ne
s’étudie sérieusement que grâce à la
mesure et à la métrologie ».
La nanométrologie devrait désormais
prendre une place nettement plus importante
mais la tâche n’est pas simple du
fait de la nécessité de mesurer une masse
sphérique, pouvant s’amalgamer avec
d’autres éléments ; d’où la question de
départ qui consiste à savoir s’il vaut mieux
mesurer une particule ou un agglomérat.
« On peut donc résumer la nanométrologie
à la fois comme indispensable pour
évaluer les risques et complexe. Mais seule
celle-ci ne peut sainement ouvrir les portes
d’une commercialisation de biens et
d’équipements », ajoute Georges Labroye.
Une confiance
qui ne peut s’appuyer
que sur la métrologie
Autre impératif : celui de mettre en place
un référentiel international, un système
commun auquel les acteurs de la
recherche mondiale et l’industrie pourraient
se raccorder. « Il existe énormément
de collaborations menées au niveau européen,
à l’exemple des travaux réalisés sur
les nanomatériaux dans les aérosols. On
peut dire que l’Europe a ‘’mis le paquet’’,
ce qui a permis aux chercheurs du Vieux
Continent d’échanger et de travailler
ensemble. Il en est de même à travers des
programmes de recherche français, à
l’exemple du projet Nano-Innov qui, lancé
en 2009 par l’ancienne ministre Valérie
Pécresse, consacre près de 70M€ à la
recherche publique et privée dans le
domaine ».
“
Pour les nano-objets,
la définition même
de grandeur mesurée
constitue un enjeu majeur.
Pour parvenir à une meilleure caractérisation
possible des nanomatériaux, la
métrologie apparaît comme « Le » moyen
d’établir une confiance avec les résultats
obtenus en raison du caractère inébranlable
de méthodes à la fois uniformes,
pérennes et reconnues auprès de tous.
Sur ce point, le groupe de travail se montre
intransigeant : « Le domaine des nanosciences
et des nanotechnologies cherche
à explorer, comprendre et exploiter la
complexité des matériaux et des systèmes
à l’échelle nanométrique. À la mesure
correspond toujours une réduction de la
complexité : on ne caractérise, détermine
et met en mémoire que les grandeurs définies,
choisies ou construites dans le cadre
d’un modèle de représentation des matériaux
et des systèmes étudiés. Plus encore
que pour tout autre domaine, cette particularité
joue un rôle décisif pour les nanoobjets
pour lesquels la définition même de
grandeur mesurée constitue un enjeu
majeur. »
Mais malgré l’existence de normes internationales
dans le domaine des grandeurs
de référence – à commencer par le
système métrique – malgré la progressive
harmonisation européenne en matière de
métrologie, malgré la création
de structures aux
niveaux nationaux chargés
de conduire et de coordonner
les opérations de
recherche en suivant les
”
valeurs communes d’étalonnage,
elles-mêmes assurées
par des acteurs à la
fois public et privés d’essais
et d’étalonnage (accrédités par des
comités nationaux – comme le Cofrac en
France par exemple), quasiment aucun de
ces systèmes n’ont travaillé sur les nanoobjets
(à l’exception de la chimie).
La caractérisation
de l’exposition :
« un élément crucial »
Risques liés aux nanoparticules manufacturées
Académie des Technologies
Éditions Le Manuscrit
Paris, mars 2012 – 162 pages
Membres du groupe de travail :
Christian Bordé, Pierre-Étienne Bost, Sébastien
Candel, Jean-Pierre Causse, Robert Corriu,
Michel Courtois, Jean Kovalevsky, Jacques
Lenfant, Francis Lévi, Bernard Maitenaz,
Michel Pouchard, Érich Spitz, Pierre
Tournois et Claude Weisbuch (animateur)
Secrétaire scientifique : François Ozanam
En matière de risques pour les personnes,
l’exposition aux nanoparticules présente
des difficultés majeures et un verrou scientifique
à part entière dans le domaine de
la métrologie. Savoir où, quand et combien
de temps un individu a été exposé à ce
type de matériaux, puis mettre en place
à cet effet une gestion des risques,
prévenir et diffuser des bonnes pratiques
se révèlent être un défi pour la nanométrologie.
C’est le cas notamment en qui
concerne les aérosols de nanoparticules
(encore appelés nanoaérosols), « la question
de la mesure ne se limite pas à la
disponibilité d’instruments (…). Elle intègre
également celles des critères de mesures,
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de la stratégie et de la manière d’interpréter
ces résultats ». Il convient alors de
définir les critères de mesure à adopter,
comme il est essentiel de définir quelles
techniques et quelles méthodes il est
nécessaire de pratiquer pour mesurer les
particules des aérosols.
Si aucun équipement de mesure parfaitement
adapté à ce type d’opération ne
semble exister pour le moment, l’équipe de
Georges Labroye prend la liberté d’énoncer
les critères de ce qui pourrait être « l’instrument
idéal ». Celui-ci doit être capable de
« fonctionner en temps réel et de donner
des résultats sur de multiples paramètres
– concentration (en nombre, en surface et
en masse), granulométrie et charge des
particules ». Cet instrument devrait également
être petit et portatif de manière à
pouvoir effectuer des mesures au plus près
des voies respiratoires de l’individu. Enfin,
il doit être qualifié pour intervenir en milieu
industriel (en particulier dans les zones à
risques) et, bien entendu, relativement peu
coûteux de façon à être utilisé par le plus
grand nombre d’entreprises. En Europe,
le programme de recherche NanoDevice
devrait pallier cette absence d’équipement.
Par ailleurs, outre les instruments nécessaires
pour réaliser les opérations cruciales
à la caractérisation d’exposition, la
recherche doit adopter une stratégie de
mesure. Parmi les recommandations de
l’Académie des Technologies, la stratégie
retenue doit reposer sur la caractérisation
de différents paramètres complémentaires.
Il faut dire que l’absence de stratégie
unique a mené à des travaux de
recherche éparpillés aux quatre coins du
monde, sur des thématiques à la fois différentes
et parfois très transversales.
Toutefois, au niveau français, le projet
NanoInnov – qui réunit différents acteurs
clés comme l’Ineris, l’INRS ou encore le
CEA – a pour objet de relancer cette idée
de stratégie commune ●
Olivier Guillon
Les « 11 commandements »
de la recherche dans les nanoparticules
Les nanotechnologies et les nanoproduits sont de plus en plus courants et présents dans de nombreux domaines comme le médical, l’agroalimentaire,
l’électronique, l’optique. Toutefois, ceux-ci restent encore mal connus et leurs propriétés ont besoin d’être affinées, optimisées et utilisées en
admettant un minimum de risques. Cette valorisation est le fer de lance du groupe de travail lancé au sein de l’Académie des Technologies et spécialement
dédié aux risques liées aux nanoparticules. Dans un ouvrage récemment publié aux éditions Le Manuscrit, ce groupe de travail a émis onze
recommandations destinées à améliorer la sécurité dans la fabrication et l’utilisation de ces nouveaux matériaux.
Recommandation 1 : Bien évaluer la balance bénéfices / risques
Intégrer l’évaluation des risques dès le début de l’étude de conception
du produit, dans le cadre d’une approche « Safe by Design ».
Recommandation 2 : Évaluer les risques a priori
Développer l’évaluation des risques a priori avant toute mise sur le marché
de nouveaux produits contenant des nanomatériaux susceptibles de
diffuser des nanoparticules.
Recommandation 3 : Connaître et caractériser les dangers des
nanoparticules et des nanomatériaux
- Renforcer les compétences françaises en métrologie, en toxicologie, en
écotoxicologie, en épidémiologie et en connaissance des risques accidentels.
- Exiger que toutes les études se fassent dans des conditions de qualité
non critiquables et reconnues au niveau international.
Recommandation 4 : Connaître et caractériser les expositions
Améliorer la connaissance sur les scénarios d’exposition, les expositions
réelles aux nanoparticules pouvant présenter un risque aussi bien dans l’environnement
qu’au poste de travail ou sur les lieux de vie (air intérieur –
risques consommateurs) et renforcer les recherches sur les bio-indicateurs.
Recommandation 5 : Améliorer la prévention en milieu de travail
Porter une attention particulière aux PME utilisatrices qui ne possèdent
pas toujours l’infrastructure de protection, sans oublier le monde de
la recherche.
Recommandation 6 : Améliorer la traçabilité au profit des consommateurs
Prévoir un marquage et/ou un étiquetage des nanomatériaux contenant
des nanoparticules susceptibles de diffuser au cours de leur cycle de vie.
Recommandation 7 : Maîtriser les risques tout au long du cycle
de vie
Depuis leur création en laboratoire jusqu’à leur fin de vie, maîtriser et
contrôler les rejets de particules dans l’environnement tant qu’on n’aura
pas démontré leur innocuité.
Recommandation 8 : Prévoir un volet risques dans tous les projets
financés par les pouvoirs publics et les collectivités territoriales
Consacrer de 5 a 10 % de chaque budget de recherche sur les nanoparticules
manufacturées à l’étude des risques et aux moyens de les
prévenir.
Recommandation 9 : Renforcer les coopérations scientifiques
Mieux utiliser les outils de l’ANR et du PCRDT pour y parvenir, pérenniser
les coopérations et renforcer la recherche avec les grandes entreprises
du secteur (Instituts Carnot).
Recommandation 10 : Normaliser et réglementer
Accélérer la prise en compte des nanomatériaux dans les instances de
normalisation (ISO-OCDE-Afnor) et les règlements européens (plus particulièrement
Reach) ou les recommandations internationales (OCDE,
SGH de l’ONU, travaux du Niosh et de l’EPA américains).
Recommandation 11 : Organiser la concertation, consulter,
respecter
- Associer dès le départ les parties prenantes afin de favoriser des formes
nouvelles et évolutives de concertation.
- Former et informer le public sur les nouveaux produits, leurs avantages,
leurs inconvénients, les précautions d’usage ; organiser des
débats publics.
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Vision
Les lecteurs Cognex contrôlent
les fromages de Labelys
Spécialisée dans la fabrication d’étiquettes en caséine destinées au
marquage des fromages, la société Labelys a également développé une
solution globale d’identification et de traçabilité de ces fromages. Développée
en partenariat avec Cognex, cette solution s’appuie sur les systèmes
d’identification DataMan. Elle est aujourd’hui opérationnelle dans les caves
de production d’un grand fabricant de fromage italien...
Le premier métier de la société
Labelys, fondée en 2004 et basée
à Bellignat dans l’Ain, est la fabrication
d’étiquettes en caséine (une
protéine de lait biocompatible avec
les fromages) et l’impression sur
ces étiquettes de dessins, logos,
caractères alphanumériques ou
toute autre information souhaitée
par les fromagers. Ce mode de
marquage naturel est indélébile,
inamovible et infalsifiable. Il représente le
« passeport » du fromage et permet ainsi
aux fabricants de protéger leurs fromages
et leur savoir-faire et d’éviter la contrefaçon,
tout en garantissant une traçabilité
du produit sans faille.
Outre des données de production telles
qu’un code sanitaire et un code de traçabilité
que le fabricant s’octroie lui-même,
ces étiquettes peuvent également
comporter le nom d’une « AOC ». Cette
fameuse « appellation d’origine contrôlée »,
véritable garantie d’authenticité et symbole
de qualité pour les consommateurs est
soumise au strict respect du cahier des
charges de l’AOC par le producteur.
Une lecture et un contrôle
garantis fiables à 100%
L’arrivée des codes Datamatrix avec leur
capacité de stockage d’un nombre considérable
d’informations sur un faible
espace, a poussé Labelys à ajouter à son
offre des systèmes de lecture adaptés à
ce type de marquage. Après avoir testé
différents produits, la société a retenu les
lecteurs DataMan de Cognex, reconnus
« les meilleurs dans leur catégorie » par
Jean-Paul Maître, président de Labelys. Mr
Maître précise : « La qualité des
lecteurs Cognex, leur adéquation
à la problématique de lecture des
étiquettes en caséine et leurs
performances ont fait la différence.
Grâce à leurs algorithmes
puissants qui permettent de
reconstituer des codes, même
dégradés, les lecteurs DataMan
se sont révélés les seuls capables
de garantir une identification
fiable et un taux de relecture des étiquettes
avoisinant les 100% ».
En effet, lors de son affinage, le fromage
évolue et la lecture de son étiquette peu
devenir plus délicate. Il fallait donc un
lecteur capable de s’affranchir des défauts
potentiellement rencontrés : dégradation
dimensionnelle, étiquette mal positionnée,
code en partie endommagé pendant les
opérations de soin du fromage… Les
lecteurs de Cognex permettent de lisser
les différentes qualités d’étiquettes, de
reconstituer un marquage complet à partir
des informations saisies et d’assurer ainsi
une identification sûre à 100%.
Une solution globale
d’identification
et de traçabilité
Dans l’industrie agroalimentaire, la traçabilité
est aujourd’hui devenue impossible
à éviter. Sur la base de la solution d’identification
Cognex, premier maillon de la
chaîne de traçabilité, Labelys a donc
décidé d’aller plus loin et a développé avec
l’aide d’un partenaire une solution
complète de traçabilité, capable non seulement
de lire ces étiquettes et de vérifier
les informations qu’elle comporte, mais
également de les stocker dans une base
de données centralisée afin d’être utilisées
par un système de gestion de la
production, installé chez le fromager.
La solution proposée aujourd’hui par
Labelys couvre donc la fabrication des
marques en caséine, le système de dépose
automatisé des marques, la fourniture des
lecteurs fixes ou mobiles DataMan de
Cognex, la relecture automatique des
étiquettes et les outils d’analyse et de
gestion informatisées, assurant notamment
l’ensemble des contrôles.
Cette solution économique et efficace,
adaptée aussi bien à la gestion de petites
fromageries qu’à celle de sites industriels,
permet de piloter en temps réel la production
des ateliers, de déterminer l’état des
stocks et d’obtenir un inventaire instantané,
de « géolocaliser » chacun des fromages
stockés dans les caves, de suivre
les opérations de brossage et de retournement
des meules, d’enregistrer les
événements et de gérer les outils de
production.
E S S A I S & S I M U L AT I O N S ● AVR I L , M A I , J U I N 2 0 1 2 ● PAG E 2 0

Une solution opérationnelle
et de nombreux projets
à venir
Aujourd’hui, la solution Labelys-Cognex a
été adoptée par les plus grands consortiums
et syndicats de fromages d’AOC et
d’AOP. Ainsi, le consortium « del Formaggio
Parmigiano-Reggiano » qui gère l’AOP du
fromage Parmigiano-Reggiano en Italie, a
choisi Labelys comme partenaire attitré.
La solution va être prochainement déployée
sur plusieurs centaines de fromageries
de l’appellation.
Cette solution intéresse de nombreux
autres fabricants du monde entier, qui
pourront compter sur la présence internationale
de Cognex et la garantie de
pouvoir disposer d’un support 24 heures
sur 24, où qu’ils se trouvent ●
DataMan300-autofocus
Une mise au point
désormais automatique
pour le Dataman 300
Cognex Corporation, leader mondial de l’identification industrielle, ajoute un objectif liquide aux
lecteurs de codes-barres fixes DataMan 300. Ce nouvel accessoire permet à n’importe quel lecteur
DataMan 300 déjà équipé d’un objectif fixe de disposer d’une fonctionnalité de mise au point
automatique. La technologie de mise au point automatique à focale variable avec objectif liquide
est destinée à des applications qui exigent une grande profondeur de champ ou lorsqu’une nouvelle
mise au point est nécessaire après un changement de produit.
La fonction de réglage intelligent du DataMan 300 sélectionne automatiquement l’éclairage adapté
et effectue la mise au point de l’objectif simultanée en fonction de l’application. Cette méthode
de réglage garantit au lecteur de codes-barres d’être réglé de manière à obtenir les taux de lecture
les plus élevés possible pour les codes 1D, 2D et à marquage direct (DPM). L’objectif liquide
peut également être réglé par logiciel (via le port série) sans toucher au lecteur. Pour la lecture par
présentation, la lecture dans des bacs ou le tri de petits colis, l’objectif liquide peut être configuré
de manière à balayer dynamiquement toute la plage focale de l’objectif afin de rechercher et
de lire les codes-barres sur une plage étendue de distances de travail.
Système
Un nouveau couplemètre rotatif
de précision
ICA Systèmes Motion vient de lancer sur le marché un nouveau couplemètre
de précision. Développé et fabriqué par Burster à Gernsbach en Allemagne,
cet appareil est destiné à des mesures de couple statique ou
dynamique en sens horaire ou anti-horaire. Ce couplemètre a été conçu
pour des applications rotatives avec mesure d'angle et de vitesse intégrés
de 0...+/-0,5Nm à 0...+/-200Nm.
« Sans usure, ni maintenance », indiquet-on
au sein de la société ICA Systèmes
Motion, en raison notamment de la transmission
sans contact de la valeur et du
courant d'excitation. Cet outil est utilisé
pour les applications d'assemblage industrielles
pour lesquelles il est nécessaire de
vérifier et de mesurer un couple de maintient,
de vissage ou d'arrêt. La précision
de ce couplemètre permet aussi d'envisager
un contrôle qualité ainsi que des
applications de recherche en laboratoire.
Pour une utilisation mobile, une sortie avec
interface USB permet d'enregistrer et de
visualiser les courbes de couple. Par
ailleurs, le couple appliqué peut être
évalué en utilisant un afficheur numérique
connecté à la sortie analogique 0...+/-10V.
Une multitude d'utilisations
dans le domaine des essais
et de la mesure
Les exemples d'utilisation sont multiples
et vont des essais mécaniques de pression
à mesure micromécanique sur des
actionneurs en passant par les bancs d'essais
moteurs et puissance, l'enregistrement
de mouvements biomécaniques
dans le domaine médical ou encore la
mesure des efforts de frottement dans les
roulements et la mesure des efforts
de serrageCouple de 0...+/-0,5 Nm à
0...200 Nm.
L'arbre de mesure est équipé de jauges
de contrainte qui se déforment lors de la
torsion. La variation de résistance qui en
résulte est convertie en signal analogique
proportionnel au couple. Pour éviter toute
usure, l'alimentation est effectuée par des
coupleurs inductifs et le signal de mesure
est transmis de manière optique.
Le signal qui a été digitalisé du côté de
l'arbre est converti et amplifié en
0...+/-10V avec une résolution de 16 bits
coté stator. Un codeur haute résolution
1024 points TTL mesure le déplacement
angulaire.
Trois leds indiquent quant à eux la plage
de couple de travail. Enfin, les roulements
et l'équilibrage dynamique permettent de
travailler jusqu'à 25 000trs/min ●
E S S A I S & S I M U L AT I O N S ● AVR I L , M A I , J U I N 2 0 1 2 ● PAG E 2 1

Solutions
Recourir au scanner
électromagnétique
pour la détection de défauts
Détecter les défauts sur les lignes de production ou mesurer des paramètres
physiques avec une extrême précision sur toutes les faces d’un
produit, est crucial pour éviter tous risques de production défectueuse
pouvant entraîner à la fois des arrêts de chaînes et des pertes colossales
d’argent. Pour ce faire, la société Satimo (groupe Microwave Vision) vient
de lancer le Dentro LSX, un nouveau scanner industriel électromagnétique
capable d’analyser de manière transversale les matériaux en défilement.
Dans la production de laine de verre ou de
laine de roche, mais aussi dans l’industrie
du bois ou du placoplâtre par exemple, la
mesure de défaut est à la fois indispensable
et délicate. Pourquoi ? Tout simplement
parce que la moindre tâche d’eau,
d’humidité ou encore la présence de tout
corps solide et métallique peuvent avoir
des conséquences désastreuses sur le
produit fini. Par ailleurs, la mesure de la
densité des matériaux en temps réel, soit
pendant le défilement des produits, soit
sur la ligne de production, est tout aussi
nécessaire. Pour cela, il existait déjà sur
le marché des solutions optiques ou thermiques,
ainsi que des scanners. Le
problème était que la compilation de ces
différents systèmes et de leurs avantages
n’était pas possible. Mais la filiale brestoise
du groupe français Microwave Vision
Group (MVG) spécialisée dans le contrôle
industriel est parvenue à regrouper ces
différentes compétences en un seul et
même produit, le Dentro LSX.
Ce scanner industriel électromagnétique
s’installe sur les lignes de production ou
de tri et offre une analyse transversale des
matériaux en défilement. Il fonctionne dans
le domaine des ondes électromagnétiques
centimétriques. Ce domaine spectral
permet de détecter des défauts ou de
mesurer des paramètres physiques (la
composition chimique, la teneur en humidité,
la densité…). Ne nécessitant pas de
contact entre les capteurs et les matériaux,
il permet une analyse externe et interne
avec une résolution de l’ordre du centimètre,
tout en s’affranchissant des
problèmes de pollution liés aux scanners
qui utilisent des rayons ionisants. Dentro
LSX complète ainsi les outils d’analyse du
spectre électromagnétique actuellement
à la disposition des industriels. En plus des
caméras (optique et thermique) et des
scanners (rayons X, gamma), ils peuvent
désormais compter sur ce scanner innovant
dont une version plus robuste et plus
précise vient de sortir.
Se diriger vers d’autres
applications que la laine
de verre ou de roche
L’entreprise bretonne Satimo (comprendre :
Société d’applications technologiques de
l’imagerie micro-onde) conçoit et fabrique
des systèmes de mesure du champ
électromagnétique. Les applications y sont
diverses et vont de la caractérisation des
antennes dans l’industrie du sans-fil à la
communication satellite en passant par
l’automobile, la défense et l’aéronautique.
Mais la société développe et produit également
des systèmes de contrôle qualité
pour l’inspection des matériaux non métalliques.
Le Dentro LSX fait partie de ces
solutions ; « le système inspecte toutes
sortes de matériaux à l’exception naturellement
des matériaux métalliques puisqu’il
s’agit d’une technologie micro-onde,
E S S A I S & S I M U L AT I O N S ● AV R I L , M A I , J U I N 2 0 1 2 ● PAG E 2 2

appelle Jean-Baptiste Lattard, directeur
du site brestois de Satimo. Pour
le reste, ce matériel détecte tout, du
thermique aux tâches d’humidité en
passant par les points durs à l’exemple
du verre qui n’aurait pas fondu. Ainsi,
il permet de regrouper plusieurs appareils
en même temps ».
Concrètement, le système est composé
d’un émetteur placé au-dessus
du convoyeur et d’un récepteur installé
en-dessous.
Ce récepteur comporte des capteurs
distants d’environ un centimètre les uns
des autres. Puis il suffit d’adapter le Dentro
LSX aux largeurs de lignes du client, allant
de 3,6 à 64 cm. « Le Dentro LSX est ainsi
capable de mesurer tous les produits non
métalliques, dans tous les sens, tous les
1, 2 ou 3 cm, en fonction des besoins de
l’industriel ».
Ces industriels,
qui sont-ils ?
« Pour le moment, nos principaux clients
se positionnent sur les marchés de la laine
de verre et de la laine de roche. Mais nous
avons la volonté d’étendre ce système à
la mesure d’autres matériaux pour des
applications sur des lignes de production
dans l’industrie du bois, du placoplâtre ou
autres. En revanche, si la piste de l’industrie
agroalimentaire est envisageable,
les limites technologiques demeurent difficiles
à franchir pour adapter la géométrie
du système à la problématiques des
clients ».
À ce scanner industriel s’ajoute un logiciel
de traitement que l’on interface avec le
reste de l’usine ou de l’unité de
production.
De là, il est alors possible de récupérer
les informations pour chacun des sites
ainsi que toutes les données relatives
au nom et à l’identification du produit,
sa densité, la vitesse des lignes, etc.
« Il s’agit de mettre en place une véritable
interface avec les automates
présents dans l’usine et ainsi de suivre
la production, en gérer tous les paramètres
et de mettre en place des
alertes en cas de défauts ou de fuites
d’eau par exemple », conclut Jean-Baptiste
Lattard.
Le Dentro LSX est capable de mesurer des
défauts et la densité des matériaux en défilement
sur des lignes allant de 1 m. à
60 m. par seconde.
Ces vitesses peuvent évoluer et être
augmentées ; pour l’heure, les besoins des
clients de Satimo utilisant le Dentro LSX
n’en ont pas l’utilité. Mais les applications
à venir pourront répondre à des demandes
plus exigeantes ●
Olivier Guillon
E S S A I S & S I M U L AT I O N S ● AVR I L , M A I , J U I N 2 0 1 2 ● PAG E 2 3

Solutions pour l'étalonnage
La détermination des contraintes
résiduelles par la méthode du trou
Plus que jamais le chalenge du mécanicien
concepteur est de dimensionner des
pièces ou des structures au plus juste en
évitant toutefois les risques de ruptures
en service. L’une des difficultés de telles
opérations de conception est la prise en
compte réaliste des contraintes résiduelles
pouvant exister dans le matériau utilisé
pour construire les pièces ou les machines
considérées. Pour en savoir plus sur l’origine
de ces contraintes résiduelles, il est
possible consulter un précédent numéro
de cette revue intitulé : « Détermination
des contraintes résiduelles sur pièces de
forte épaisseur par la méthode de la flèche
_ 1ère partie : Rappel du principe de la
méthode » (numéro 105 de la revue Essais
& simulations »).
En pratique, les contraintes résiduelles
internes au matériau des pièces et des
structures mécaniques sont difficiles à
prévoir par calcul. Il est souvent nécessaire
de les déterminer expérimentalement.
Il existe pour cela plusieurs méthodes utilisables
industriellement. L’une des plus
couramment utilisée est la méthode du
trou.
Son fonctionnement repose sur le fait que,
si on perce un petit trou dans une pièce à
la surface de laquelle il y a des contraintes,
alors l’équilibre des contraintes est modifié
au voisinage du trou. En faisant des
mesures caractérisant cette modification
d’équilibre, il est possible de remonter aux
contraintes qu’il y avait dans la matière
qui est partie en copeaux pendant le
perçage du trou.
C’est donc une méthode de détermination
des contraintes résiduelles par relaxation
locale dont le principe et la mise en œuvre
vont être traités ci-après.
Les mesures qui sont relevées au cours
de la mise en œuvre de la méthode sont
des mesures de déformations mécaniques
par jauges.
Le principe de
fonctionnement de la
méthode du trou dans le
cas de contraintes
résiduelles
unidirectionnelles et
uniformes (cas de la barre
en traction) :
Il est aisé de comprendre intuitivement
le principe de la détermination des
contraintes résiduelles par la méthode du
trou en analysant qualitativement ce qui
se passe lorsqu’un trou est percé dans une
barre en fer plat soumise à un effort de
traction longitudinale.
La barre en question est représentée sur
la figure 1 ci-après.
Mots-clés
contrainte résiduelle, méthode du trou,
déformation mécanique, jauge de déformation,
rosette de jauges de déformation,
tenseur de déformations, tenseur de
contraintes, équations de Lamé, module
d’élasticité, coefficient de Poisson, coefficient
de sensibilité.
Les schémas indiquent comment se répartissent
les contraintes dans une telle barre
avant et après qu’un trou soit percé.
Lorsqu’une barre en fer plat de grande
longueur est sollicitée par un effort de traction
longitudinal à chacune de ses extrémités,
elle est soumise à des contraintes
unidirectionnelles de traction.
La répartition de ces contraintes est une
répartition uniforme dans les sections
droites de la partie centrale de la barre
(sections telles que celles représentées
en bas de la figure), ainsi que dans toutes
les sections voisines avec en particulier la
section passant par la jauge la plus à droite
sur la partie haute de la figure.
Il en est de même pour les déformations
mécaniques pouvant être mesurées avec
les autres jauges collées dans la direction
longitudinale de la barre comme indiquée
sur la vue de la barre se trouvant en haut
de la figure.
Cette répartition uniforme se transforme
de la manière indiquée sur les croquis de
la figure suivante dans le cas où un trou
est percé au milieu de la longueur de la
barre. (figure 2)
Figure 1 - Barre de grande longueur soumise à un effort de traction
La matière qui se trouve sur la surface
du perçage à l’intérieur du trou est uniquement
en contact avec l’air ambiant.
Elle n’est donc soumise à aucune contrainte
mécanique mis à part la pression
atmosphérique. La valeur standard de la
pression atmosphérique est de 1013 hPa,
soit 0,1 MPa. La contrainte normale à la
E S S A I S & S I M U L AT I O N S ● AVR I L , M A I , J U I N 2 0 1 2 ● PAG E 2 4

Ainsi, la répartition des contraintes longitudinales
dans la section droite passant
la jauge de déformation apparaissant sur
la figure précédente est aussi modifiée.
L’allure de la nouvelle répartition de
contraintes est représentée sur le schéma
du bas de cette figure.
Il apparait que la valeur des contraintes
aux points situés sous la jauge est beaucoup
plus faible que la valeur
trou.
qu’il y avait avant le perçage du
Donc, si cette jauge est collée sur la barre
en traction avant le perçage du trou et que
le conditionneur est réglée pour indiquer
zéro à ce moment là, alors après le
perçage du trou, le conditionneur indiquera
une valeur de déformation négative qui
correspondra au passage de la valeur de
la contrainte de
faible.
à une valeur beaucoup plus
Pour un point à une distance donnée par
rapport au trou, cette diminution de déformation
est proportionnelle à la contrainte
qu’il y avait dans la barre avant de percer
le trou.
Figure 2 - Croquis montrant les modifications des répartitions de contraintes
consécutives au perçage d’un trou dans une barre de grande longueur soumise
à un effort de traction
surface du trou est donc de 0,1 MPa. En
mécanique, de tels niveaux de contraintes
sont toujours négligés et il est considéré
que les contraintes normales et les cisaillements
à la surface du trou sont nuls. Ceci
est vrai en particulier au point A sur la vue
agrandie de la partie centrale de la barre.
Donc en ce point la contrainte longitudinale
est nulle, alors qu’elle était de
avant le perçage du trou.
L’effet du perçage du trou est donc très
important.
Au voisinage de ce point, le perçage du
trou fait également que les contraintes
sont très faibles.
Cependant, au fur et à mesure que la
distance au trou augmente, les contraintes
qui subsistent dans la barre augmentent
aussi progressivement (voir croquis ci-avant),
alors qu’elles étaient toutes égales à
avant le perçage du trou.
Par contre, sur les parties de la section
droite passant par l’axe du trou, les
contraintes longitudinales sont plus
élevées que ce qu’elles étaient avant le
perçage du trou
Ceci est logique car il faut que l’intégrale
des contraintes longitudinales sur toute la
surface de la section droite équilibre l’effort
de traction de la barre, qui lui est
toujours le même.
Toutes ces modifications de répartitions
des contraintes dans les sections droites
successives de la barre se propagent en
s’atténuant au fur et à mesure que la
distance au trou augmente.
Connaissant le coefficient de proportionnalité
qui relie cette diminution de déformation
à la contrainte, il est possible de
déterminer la contrainte qu’il y avait dans
la barre avant le perçage du trou à partir
de la variation de déformation indiquée
par la jauge au cours du perçage.
Ceci est la base de la détermination des
contraintes résiduelles par la méthode du
trou.
Les coefficients de proportionnalité permettant
d’obtenir ces contraintes résiduelles
peuvent être calculés en utilisant
la théorie de l’élasticité comme ceci est
présenté dans le document intitulé « Théorie
de la détermination des contraintes
résiduelles par la méthode du trou » disponible
sur le site de l’ASTE :
http://www.aste.asso.fr, dans la bibliothèque.
Ainsi, les expressions qui donnent les
composantes du tenseur des contraintes
dans une plaque sollicitée en traction unidirectionnelle
percée d’un trou comme celle
E S S A I S & S I M U L AT I O N S ● AVR I L , M A I , J U I N 2 0 1 2 ● PAG E 2 5

eprésentée sur la figure ci-après sont
(formule 1).
Formule 1
σ est la contrainte de traction uniforme de
la barre dans les sections éloignées du
trou.
Plaque sollicitée par une traction
unidirectionnelle percée d’un trou
Dans le cas de l’utilisation de la méthode
du trou pour déterminer les contraintes
résiduelles, ce ne sont pas les déformations
mécaniques qui correspondent à ces
contraintes qui sont mesurées par les
jauges, mais les variations de déformations
qui correspondent au passage de
l’état de contraintes de traction unidirectionnelle
uniforme existant dans la plaque
avant le perçage du trou à l’état de
contrainte non uniforme dont les composantes
sont
Formule 2
Formule 3
qui viennent d’être définies.
Les indications des jauges seront donc les
variations de déformations mécaniques
qui correspondent aux variations de
contraintes suivantes (formule 2), qui,
après simplification et regroupement des
termes semblables deviennent (formule 3).
Les variations de déformations mécaniques
engendrées par une telle variation d’état de
contraintes sur une jauge comme celle se
trouvant prés du trou sur la figure intitulée
« Schémas montrant les modifications des
répartitions de contraintes consécutives au
perçage d’un trou dans une barre de grande
longueur soumise à un effort de traction » se
calculent en utilisant les équations de Lamé
ci-après (formule 4).
E (module d’élasticité) et υ (coefficient de
Poisson) sont les constantes élastiques du
matériau.
En réalité, dans le cas de jauges de déformations
mécaniques orientées suivant la
direction des rayons du trou, comme c’est le
cas de la jauge de la figure, c’est seulement
Formule 4
Formule 5
Formule 6
la première de ces trois relations qui doit être
utilisée. Les autres relations ne sont jamais
utilisées pour déterminer les contraintes résiduelles
par la méthode du trou.
L’indication fournie par une jauge de déformations
mécaniques placée au bord d’un
trou, une fois que celui-ci est percée est
donc (formule 5), qui après simplification
prend la forme (formule 6).
Cette relation montre que, pour un point
donné de la plaque, l’indication ∆ε r (r,θ) p
de la jauge est proportionnelle à la
contrainte qu’il y avait dans la plaque avant
de percer le trou.
Le coefficient de proportionnalité se
calcule aisément, lorsque r et θ coordonnées
du centre de la jauge dans un
E S S A I S & S I M U L AT I O N S ● AV R I L , M A I , J U I N 2 0 1 2 ● PAG E 2 6

système d’axes en coordonnées cylindriques,
sont connues.
En posant
la relation qui relie la contrainte résiduelledans
la plaque à l’indication de la jauge
prend la forme :
Ce qui vient d’être vu correspond au cas
simple d’une plaque soumise à une
tension unidirectionnelle. Cela permet de
comprendre le fonctionnement de la
méthode.
Extension du cas simple
des contraintes
unidirectionnelles et
uniformes au cas des états
de contraintes résiduelles
quelconques :
Dans le cas général, l’état de contraintes
résiduelles inconnues qu’il peut y avoir
dans une pièce est un état bidirectionnel
de directions principales inconnues.
Dans ce cas, il est facile de démontrer que
la relation qui va relier l’indication donnée
par une jauge de déformations mécaniques
au moment du perçage d’un trou
est une fonction linéaire des deux
contraintes principales σ I et σ II qui a
la forme :
Cette relation montre que pour déterminer
l’état de contraintes résiduelles inconnu,
il faut placer trois jauges sur la périphérie
du trou, relever leurs indications après le
perçage du trou et, dans le cas où les trois
jauges font entre elles un angle de 45°
comme indiqué sur la figure ci-après,
remonter aux contraintes résiduelles à
l’aide des relations suivantes :
Croquis montrant le positionnement des jauges de déformations
autour du trou à percer
(voir document intitulé « Théorie de la
détermination des contraintes résiduelles
par la méthode du trou » disponible sur le
site de l’ASTE : http : www.aste.asso.fr/fr,
dans la bibliothèque).
Il apparaît donc que les contraintes résiduelles
se calculent directement à partir
des déformations indiquées par les jauges,
à condition de connaître les coefficients
de sensibilité A et B.
Comme ceci a été vu précédemment, ces
coefficients peuvent se calculer à l’aide des
relations obtenues par la théorie de la
mécanique des milieux continus. Ces calculs
qui dans le principe sont simples se compliquent
un peu car, pour ne pas faire d’erreur
par la suite, ils doivent prendre en compte
les dimensions des jauges.
Aussi, en pratique, ils sont plutôt déterminés
expérimentalement par les fournisseurs
de jauges. Les coefficients A et B
se trouvent donc dans les documents
distribués par ces fournisseurs de jauges.
de contraintes prises en compte, sont
celles qui résultent du perçage d’un trou
qui traverse la plaque dans laquelle il y a
les contraintes à déterminer.
Il est aussi considéré que la répartition
dans l’épaisseur de ces contraintes est
uniforme.
Dans le cas du perçage d’un trou dans une
plaque de forte épaisseur également
soumise à des contraintes réparties uniformément
dans l’épaisseur, des essais ont
montrés que les indications d’une jauge
placée à proximité du trou évoluent en
fonction de la profondeur p du trou de la
manière indiquée sur le graphique de la
figure ci-après.
Effet de la profondeur
du trou :
Jusqu’à présent, tous les développements
sont faits en considérant que les variations
E S S A I S & S I M U L AT I O N S ● AVR I L , M A I , J U I N 2 0 1 2 ● PAG E 2 7

Evolution de l’indication d’une jauge
de déformations mécaniques placée
au bord d’un trou, au fur et à mesure
du perçage de ce dernier
Il apparaît que lorsque la profondeur p du
trou dépasse 1,2 fois le diamètre, les indications
de la jauge restent approximativement
constantes. Il n’est donc pas
nécessaire de faire des trous qui traversent
les pièces épaisses.
Mise en œuvre
de la méthode, validité
et qualité des résultats :
répartition des contraintes résiduelles dans
l’épaisseur et si la précision des perçages
est correcte.
En prenant un certain nombre de précautions,
il est possible de minimiser l’effet
de tout cela.
En ce qui concerne l’uniformité de répartition,
dans bon nombre de cas, il est
possible de s’affranchir, en partie au
moins, de ce type de perturbation des
résultats de mesure pour la raison
suivante. Généralement, les contraintes
résiduelles qui sont gênantes dans les
pièces, sont les contraintes résiduelles en
surface. Si il est suspecté que la répartition
n’est pas uniforme, il faut choisir un
diamètre de perçage très petit. Dans ces
conditions, les contraintes résiduelles qui
seront déterminées sont les moyennes de
répartitions des contraintes résiduelles
dans l’épaisseur correspondant à la profondeur
percée, c’est-à-dire 1 à 2 mm.
Il y a beaucoup de cas où, dans une telle
épaisseur, les variations de contraintes ne
sont pas très importantes et l’erreur
correspondante sur le résultat de la détermination
est faible.
En ce qui concerne la précision des
perçages, il faut se rappeler que les coefficients
de sensibilité sont des fonctions
du rayon du trou et de la distance du centre
de la jauge à l’axe du trou.
Les rosettes de jauges de déformations
mécaniques distribuées par les fournisseurs
de jauges ont des dispositions du
type de celles indiquées sur la figure
ci-après.
Le trou est percé une fois que les rosettes
sont collées sur la pièce dans laquelle les
contraintes résiduelles doivent être déterminées.
Comme ceci se devine sur la figure, le
perçage doit être centré le mieux possible
par rapport aux jauges.
Pour avoir de bons résultats, il faut que
le diamètre de perçage pris en compte
dans les coefficients de sensibilité soit
respecté à mieux qu’au 1/10 e de millimètre
et que l’erreur de centrage soit inférieure
au 1/10 e de millimètre.
En fait pour être certain de respecter ces
impératifs, il faut utiliser des dispositifs de
perçage spécifiquement conçus pour la
détermination des contraintes résiduelles
par la méthode du trou.
Ces dispositifs se fixent à la surface de la
pièce et possèdent un petit bâti dans
lequel se monte d’abord une lunette de
visée qui permet de faire un centrage
précis par rapport à la rosette. Ensuite, la
lunette est déposée et remplacée par une
petite broche de perçage. Du fait que le
système vient d’être centré sur la rosette,
il n’y aura que très peu d’erreur de positionnement
du trou.
Par contre, pour éviter les déviations de forêt
au début ou au cours du perçage, il ne faut
pas utiliser des forets classiques. Il faut
prendre des forets spéciaux qui ressemblent
plutôt à de toutes petites fraises.
Et si le diamètre du trou est faible (2 mm
par exemple), alors les contraintes résiduelles
peuvent être déterminées dans
une couche superficielle de quelques millimètres
sans faire un perçage très profond
(guerre plus de 2 mm). Si, en plus, la pièce
n’est pas très petite, comme c’est souvent
le cas dans l’industrie, alors les traces laissées
par la mise en œuvre de la méthode
sont très ténues et ne sont, bien souvent,
pas gênante pour envisager une utilisation
ultérieure de la pièce.
C’est pour cela que cette méthode de
détermination des contraintes résiduelles
est dite « semi destructive ».
Les résultats obtenus sont de bonne
qualité si il y a une bonne uniformité de
Vue de rosettes tri directionnelles de jauges de déformations
pour la méthode du trou
(document Vishay MicroMesures)
E S S A I S & S I M U L AT I O N S ● AV R I L , M A I , J U I N 2 0 1 2 ● PAG E 2 8

Une fois que le trou est percé, il faut
remonter la lunette pour relever la valeur
exacte du diamètre du trou qui a été percé.
Les coefficients de sensibilité doivent alors
être corrigés en tenant compte de la valeur
exacte du diamètre du trou.
Ainsi, si le centrage est bon et si le diamètre
du trou est mesuré à quelques centièmes
de millimètre prés, alors il est possible d’obtenir
des valeurs de contraintes résiduelles
avec une incertitude relative inférieure ou
égale à 5% lorsque les contraintes résiduelles
à déterminer sont supérieures à 100
à 150 MPa.
Lorsque les erreurs de centrage et de
relevé du diamètre du trou se rapprochent
du 1/10 e de millimètres, cette incertitude
atteint voire dépasse 10%.
Conclusions :
Grâce aux développements récents effectués
d’une part au niveau de l’outillage de
mise en œuvre et d’autre part sur l’optimisation
des formes de rosettes spécifiques
de mesure de déformations, la
technique de détermination des contraintes
résiduelles par la méthode du trou est
utilisable industriellement sans difficulté
particulière et donne des résultats satisfaisants.
Il est maintenant possible de
maîtriser le centrage et le diamètre de
perçage des trous à quelques centièmes
de mm, ce qui permet d’avoir des valeurs
de contraintes résiduelles à +/- 5% (qualité
de mesure largement suffisante pour
prendre en compte correctement l’effet
des contraintes résiduelles).
L’exploitation des résultats de mesure
relevés au cours du perçage des trous
n’est plus une difficulté car elle est faite
automatiquement par des logiciels dédiés
simples.
La tendance à la réduction des diamètres
et des profondeurs perçage des trous
(fréquemment diamètres et profondeurs
de l’ordre de 2 mm), fait que, sur bon
nombre de pièces de l’industrie, ils ne sont
pas gênants par la suite et n’entraine pas
de rebut. C’est d’ailleurs pour cela que
cette méthode est souvent appelée
méthode semi destructive de détermination
des contraintes résiduelles ●
Il apparaît donc que les effets des erreurs
sur les mesures des déformations mécaniques
indiquées par les jauges restent
faibles par rapport aux effets des erreurs
liées au processus de perçage. Les incertitudes
sur les résultats proviennent essentiellement
du perçage.
Abstract
Blind hole drilling method is a residual
stress determination method largely used
in the industry. The basic principal of the
method is given first, resting on a simple
application case: the determination of a
uniform single axial stress pattern like
the one existing in a flat plate in tension.
This sketch clearly demonstrates, in a
pragmatic way, how the method works in
order to show to future users how to
adapt it as better as possible to their
future applications.
Then, the simplified presentation is enlarged
to the general case of biaxial stress
pattern of unknown directions. All mathematical
strains reduction relations
converting strains in stresses are given
and commented so that they can be used
or programmed easily.
Finally, main parts of the implementation
of the method are depicted, especially
the strain rosettes types and special
drilling machine tool. Special cares to
have good results are also emphasized. If
well applied, this method gives good
results in accordance with the needs.
Résumé
Dans l’industrie, la détermination des contraintes résiduelles se fait souvent en utilisant la
méthode du trou. Le principe de cette méthode est d’abord présenté sur la base d’un cas
simple d’application : la détermination d’un état de contrainte résiduelle uniforme et unidirectionnel
du type de l’état de contrainte existant dans une barre plate en traction simple.
Il est ainsi possible de se rendre compte de manière pragmatique comment fonctionne la
méthode afin d’être capable de l’appliquer à bon escient par la suite.
Ensuite, la présentation simplifiée est élargie au cas général des états bidirectionnels de
contraintes résiduelles de directions inconnues. Toutes les relations mathématiques permettant
de calculer les contraintes à partir des déformations mécaniques mesurées au cours
du perçage des trous sont données et commentées afin de pouvoir être utilisées ou programmées
facilement.
Enfin, les principaux aspects de la mise en œuvre de la méthode sont traités avec en
particulier les types de rosettes de jauges de déformations et l’outillage spécifique de
perçage à utiliser ainsi que les précautions à prendre. Il apparait que la qualité des résultats
obtenus est satisfaisante si la mise en œuvre est faite avec soin.
Références
Encyclopédie VISHAY d’analyse des contraintes par Jean Avril,
avec la collaboration de Thomas W. Corby Jr., James Dorsey, Yves Dunand, Jacques Fleury,
Michel Gérant, Jean-Luc Legoër, Georges Marcillac, Charles C. Perry, Alex S. Redner, James
E. Starr, Robert J. Whitehead, Felix Zandman.
Handbook of Residual Stress and Deformation of steel
ASM International The Material Information Society
edited by G. Totten, M. Howes, T. Inoue.
An introduction to Measurements using Strain Gages _ Karl Hoffmann _
Publisher: Hottinger Baldwin Messtechnik GmbH, Darmstadt.
E S S A I S & S I M U L AT I O N S ● AV R I L , M A I , J U I N 2 0 1 2 ● PAG E 2 9

Outil
Guide pratique des précautions
d’inter-câblage des dispositifs
de mesure
Ce guide a comme objectif d’aider les entreprises à se poser les bonnes
questions et à prendre les bonnes dispositions pour réaliser des mesures
de qualité en milieu industriel perturbé et cela au moindre coût et dans des
délais acceptables. L’outil sera disponible courant 2013 à l’ASTE et mis
gratuitement à la disposition de toutes les entreprises qui lui en feront la
demande, en particulier les PME et les PMI. Ce guide est en cours d’élaboration
à l’ASTE avec le concours d’un certain nombre de partenaires
convaincus de son utilité et grâce à l’appui du ministère de l’Industrie/Direction
générale de la compétitivité, de l’industrie et des services (DGCIS).
Les dispositifs de mesure sont de plus en
plus largement utilisés dans l’industrie. Grâce
aux développements récents associant les
progrès réalisés dans les domaines de l’électronique
et de l’informatique, ils ont toujours
de très bonnes performances intrinsèques
et sont en apparence très simples à utiliser.
Or, l’expérience montre que leur mise en
œuvre dans un environnement industriel peut
parfois être à l’origine d’anomalies de fonctionnement
dont les utilisateurs n’ont pas
conscience (par exemple : l’utilisation sans
précaution de grandes longueurs de câbles
pour relier les capteurs au reste du dispositif
de mesure ou le branchement sur un secteur
électrique, par ailleurs perturbé par le fonctionnement
anormal de certaines grosses
machines, peuvent entrainer des erreurs
dans les mesures).
Les apports du guide
Ce guide permet :
- de décrire simplement la constitution des
dispositifs de mesure utilisés dans l’industrie
et leur environnement de fonctionnement
(quantification des perturbations environnantes,
en particulier les perturbations électromagnétiques),
- d’estimer automatiquement les erreurs de
mesure dues aux perturbations électromagnétiques,
- de dimensionner les techniques de réduction
des effets perturbateurs les moins
onéreuses possible.
L’utilisation du guide
Le guide est un outil informatique conversationnel
qui présente les différents systèmes
de mesure pris en compte, sous la forme
de schémas synoptiques sur lesquels l’utilisateur
indique les valeurs des paramètres
caractéristiques propres à son utilisation et
les types de perturbations qui risquent de se
produire.
L’outil informatique indique alors l’ordre de
grandeur des erreurs qui peuvent résulter de
ces perturbations. Ensuite, il propose des
techniques de réduction des effets perturbateurs
que l’utilisateur peut choisir et dimensionner.
L’outil informatique évalue les
améliorations apportées par les techniques
sélectionnées.
Les types de mesures
traitées par le guide
Dans sa version initiale, le guide traitera les
mesures des types de grandeurs physiques
suivantes :
- les températures (mesures par thermocouples
et sondes à résistances – RTD),
- les grandeurs électriques (tensions,
courant, fréquence),
- les grandeurs mécaniques (forces,
couples, moments),
- les longueurs, distances, déplacements,
- les débits et les pressions,
- les vibrations.
Les types de sources
de perturbations
électromagnétiques
prises en compte
- la présence de machines génératrices de
parasites à proximité des dispositifs de
mesure (robots, postes à souder, tourets
secteurs non déroulés, gros moteurs électriques,
alternateurs, grosses génératrices à
courants continus, émetteurs d’ondes électromagnétiques
à très hautes fréquences tels
que téléphones portables, télécommandes),
- le fonctionnement de la machine ou de
l’équipement sur lequel sont relevées les
mesures,
- le fonctionnement du banc d’essais sur
lequel est installée la pièce ou la structure
dont le comportement est caractérisé par
les mesures,
- la présence sur le secteur de charges déformantes
engendrées par exemple par une
mauvaise utilisation de batteries de condensateurs
de redressement du cos (cas des
installations de cogénération dans lesquels
les batteries de condensateurs ne sont pas
reconfigurées au moment du démarrage ou
de l’arrêt des moteurs diesel),
- le fonctionnement de grosses machines
avec des déséquilibres de charge des
phases,
- la présence sur le secteur de système à
thyristors ou à composants statiques de
puissance (régulateurs de puissance pour
machines tournantes, régulateur de puissance
de chauffage de fours ou de batteries
de chauffage à résistances, régulateurs
de vitesses par onduleurs changeant la
fréquence du secteur),
- l’existence d’anomalies dans le régime du
neutre des installations électriques, en particulier
dans le cas des installations avec
neutre impédant (régime IT),
- les défauts d’équipotentialité des masses,
- le passage de câbles de puissance à proximité
des dispositifs de mesure ●
E S S A I S & S I M U L AT I O N S ● AV R I L , M A I , J U I N 2 0 1 2 ● PAG E 3 0

E S S A I S & S I M U L AT I O N S ● AVR I L , M A I , J U I N 2 0 1 2 ● PAG E 3 1

Tendance marché
Le virtuel,dernier rempart
des essais en environnement
Les entreprises industrielles sont de plus en plus confrontées à une problématique
de réduction de coûts qui les pousse à chercher par tous les
moyens des outils pour optimiser leurs process. Et les essais ne sont pas
exclus de cette logique. Si, il n’y a encore pas si longtemps, les essais
virtuels ne représentaient qu’une part infime des opérations de tests industriels,
ils occupent aujourd’hui une place prépondérante et se posent en
tant que véritable soutien des essais en environnement.
« Les possibilités d’applications avec la simulation
sont de plus en plus nombreuses,
s’enthousiasme Ascension Vizinho-Coutry,
directrice technique MathWorks France. À
titre d’exemple, les souffleries font appel
à la modélisation pour l’étude du comportement
des ailerons ou encore pour chaque
partie du véhicule de façon à s’affranchir
de la “composante matériel” ». Pour répondre
à une demande croissante, des éditeurs
de renom tels que MahWorks ont tour à tour
développé des outils mathématiques et
physiques dans le but d’aider les industriels
à développer des algorithmes – à l’exemple
de MatLab – afin de matérialiser des idées
grâce à des solutions de modélisation bien
plus perfectionnées que naguère. « Nous
avons également mis au point dès les
années 1990 SimuLink, une solution appliquée
en particulier à l’automobile puis à
l’aéronautique pour simuler les comportements
liés au pilotage ».
Mathworks-Ecocar 2 : un partenariat
pour former la prochaine génération d’ingénieurs
Grâce au soutien de MathWorks à EcoCAR 2, un concours (étalé sur trois ans) qui permet aux élèves
ingénieurs de concevoir et de construire des véhicules écologiques en utilisant des technologies
automobiles de pointe, les participant au concours bénéficieront de conseils et d’outils Matlab et
Simulink pour une pédagogie de projet. Objectif pour les étudiants : acquérir durant toute la durée du
concours une expérience pratique en utilisant les technologies employées par les principaux constructeurs
automobiles actuels.
Mis en place par le Département de l’Énergie des États-Unis (DOE) et par General Motors (GM), EcoCAR
2 fournit une expérience de conception pratique aux élèves ingénieurs. Ce concours met au défi seize
universités nord-américaines de réduire l’impact environnemental d’une Chevrolet Malibu sans sacrifier
pour autant les aspects performances et popularité auprès des consommateurs. Les étudiants doivent
suivre le processus de General Motors (le GVDP, Global Vehicle Development Process) pour la conception
de leur véhicule. Dans le cadre de ce programme, les participants utiliseront les outils de l’approche
Model-Based Design de MathWorks pour créer, modéliser et simuler l’architecture de leur véhicule.
« MathWorks participe aux concours de technologie automobile avancés du Département de l’Énergie des
États-Unis depuis plus de dix ans, a déclaré Paul Smith, directeur des services de conseil chez
MathWorks, et conseiller principal du concours EcoCAR 2. Ces concours permettent aux étudiants de passer
de la théorie à la pratique grâce à un apprentissage des pratiques et technologies de l’industrie. Nous
pensons que cette approche avec EcoCAR 2 permettra de former de futurs ingénieurs automobiles et
encouragera les innovations en matière de conception technique dans toutes les industries. »
L’aéronautique est bel et bien présent sur
le marché des outils d’essais virtuels,
même si les tests physiques, comme en
témoignent notamment les pages suivantes
du dossier central de ce numéro
d’Essais & Simulations, occupent toujours
une place prédominante ; « il existe bien
entendu et il existera toujours des flighttests
pour s’assurer du comportement de
la structure ou du moteur d’un avion en
plein vol, pour tester sa robustesse. Mais
le souci c’est que ces opérations coûtent
très cher, d’où l’intérêt de la simulation et
de la modélisation dont les outils permettent
aujourd’hui de tester à moindre coût
mais aussi bien plus rapidement les
parties de l’appareil – comme le pilotage
ou l’électronique – que l’on souhaite précisément
tester sans pour autant étudier
toute la structure ». Il en est de même pour
le pilotage virtuel dont les technologies de
plus en plus pointues permettent de
prendre en compte le « facteur humain »
de la façon la plus précise possible.
Des applications
de plus en plus complexes
La simulation va désormais bien plus loin
qu’un simple support des essais physiques.
Bien plus qu’une aide, elle se
présente comme un soutien à part entière
dans le développement de différents
produits dans la mesure où les outils
proposés sur le marché intègrent désormais
tous les paramètres nécessaires à la
E S S A I S & S I M U L AT I O N S ● AVR I L , M A I , J U I N 2 0 1 2 ● PAG E 3 2

éalisation d’essais, à commencer par la prise
en compte d’une multitude de composants
électroniques. « Les structures sur lesquelles
on effectue des tests sont de plus en plus
complexes. C’est le cas de l’automobile ou
l’aéronautique ; ces deux secteurs ont beaucoup
de problématiques communes en
raison d’une électronique omniprésente »,
rappelle Ascension Vizinho-Coutry. Par
ailleurs, de nouveaux critères de qualité
ont fait leur apparition comme le volume
sonore général de l’appareil et d’une façon
plus générale le confort. « Prenons l’exemple
d’un Airbus A380. Dans ce type d’appareil
s’y trouvent beaucoup plus de
fonctionnalités, d’électronique, de systèmes
multimédias et de données à traiter
; tout cela amène à de la simulation. Il a
donc été essentiel
pour nous de développer
des outils spécifiques
et pouvant être
intégrés sur des bancs
de test pour réaliser
des analyses plus
poussées ».
Au final, deux grandes
tendances se dessinent.
L’une concerne
les grands volumes de
données, exigeant des
systèmes de traitement
d’informations de plus en plus puissants et
une présence omniprésente de capteurs de
toutes sortes. D’autre part, les éditeurs d’outils
de simulation doivent travailler sur des
modèles bien plus complexes, « à l’exemple
de la modélisation des produits mécatroniques
». Par ailleurs, cette modélisation
revêt plusieurs aspects bien définis, comme
la modélisation physique, multi-physique ou
multi-domaine, et ce dans des environnements
très divers avec des plateformes
collaboratives impliquant de plus en plus
d’individus aux métiers et aux univers différents
les uns des autres. Le but est-il encore
d’œuvrer pour une meilleure compréhension
et aboutir à un langage commun ●
Olivier Guillon
Des outils de calcul parallèle optimisent l’analyse
de risques lors d’une transplantation cardiaque
L’Université de Lund, l’une des plus grandes universités au monde dans le domaine de la recherche,
utilise Matlab, Neural Network Toolbox et Parallel Computing Toolbox, ainsi que Matlab Distributed
Computing Server, pour améliorer le taux de survie à long terme des receveurs de greffe cardiaque
en identifiant la compatibilité optimale entre le receveur et le donneur. Les chercheurs de l’Université
de Lund et de l’Hôpital universitaire de Skåne ont en effet exploré les relations complexes entre les
nombreuses variables intervenant lors d’une transplantation, y compris le poids, le sexe, l’âge et le
groupe sanguin du donneur et du receveur, ainsi que la durée d’interruption du flux sanguin vers le
cœur pendant la transplantation. L’analyse de ces six variables a demandé la simulation de 30 000
combinaisons différentes et la simulation de toutes ces combinaisons pour 50 000 patients a pris plusieurs
semaines à l’aide d’un logiciel open-source qui s’est avéré être instable et inexact.
Pour relever les défis liés à la vitesse et à la fiabilité, les chercheurs ont utilisé Matlab et Neural
Network Toolbox pour développer des modèles de réseaux neuraux artificiels (ANN) prédictifs. Ces
modèles ANN ont été définis à l’aide des données des donneurs et des receveurs issues de deux
bases de données mondiales : le registre de la Société internationale de transplantation cardiaque et
pulmonaire (ISHLT - International Society for Heart and Lung Transplantation) et la base de données
de transplantation thoracique nordique (NTTD - Nordic Thoracic Transplantation Database). « Les
gains réalisés par l’Université de Lund illustrent parfaitement la façon dont le calcul haute performance
permet aux équipes de développer des modèles complexes plus fiables en moins de temps,
a déclaré Silvina Grad-Freilich, responsable marketing pour le calcul parallèle chez MathWorks. Les
ingénieurs et les scientifiques veulent résoudre leurs problèmes plus rapidement, et, au cours de la
dernière décennie, la capacité à dénicher les meilleurs matériels a entravé leurs efforts. Des outils
tels que Parallel Computing Toolbox et Matlab Distributed Computing Server, leur ont permis de surmonter
cet obstacle ».
E S S A I S & S I M U L AT I O N S ● AV R I L , M A I , J U I N 2 0 1 2 ● PAG E 3 3

ESI Group élargit les compétences de
simulation des procédés de fonderie
ESI Group, leader et pionnier des solutions
de prototypage virtuel pour les industries
manufacturières, a lancé la dernière version
de la Suite Logicielle de Fonderie
d’ESI, composée de ProCAST et QuikCAST.
La suite permet de simuler l’intégralité des
procédés de fonderie, dont les défauts de
coulée et de solidification, les propriétés
mécaniques et les changements dimensionnels
de la pièce.
La Suite Logicielle de Fonderie propose
une analyse rapide des effets dus à des
changements géométriques ou des changements
de procédé, pour toutes sortes
de pièces coulées, afin de prendre les
bonnes décisions au bon moment, depuis
le tout début du cycle de fabrication.
Le prototypage virtuel permet aux fonderies
d’abaisser les coûts de développe-
ment produit, réduire les délais de mise
sur le marché et augmenter la qualité des
pièces.
Par ailleurs, en complément des nouvelles
fonctionnalités de la Suite Logicielle de
Fonderie, ESI distribue désormais un outil
de conception de systèmes de coulée en
fonderie sous pression.
Le Centre technique des industries de la
fonderie (CTIF) et ESI Group ont d’ailleurs
signé un accord pour la distribution exclusive,
le support technique et le développement
de Salsa 3D.
Développé par CTIF, cet outil permet de
dimensionner les systèmes d’alimentation
en s’appuyant sur des règles à la fois empiriques
et physiques.
SALSA 3D permet d’équilibrer les pertes
de charges à chaque attaque pour garantir
un débit de métal assurant le même temps
de remplissage pour chaque élément, d’obtenir
l’écoulement désiré, et de transférer
le dessin du système soit dans un logiciel
de simulation, soit pour usiner le moule.
Intérêt de cette solution : d’importantes
réductions de coûts, de délais de développement
et mise au point.
Réduire ses délais
de conception
et de livraison
grâce à un logiciel
La réalisation de prototypes numériques
permet à Škoda Electric d’accroître l’efficacité
de son processus de conception et
de mieux relever les défis actuels en
matière de production. Pour ce faire, ce
fournisseur de commandes électriques de
traction, trolleybus et moteurs de traction
a fait appel à Autodesk, éditeur de logiciels
de conception, d’ingénierie et de divertissements
3D.
La société tchèque a en effet utilisé les
méthodes de prototypage numérique intégrées
au logiciel Autodesk Inventor pour
réduire les délais de livraison et augmenter
l’efficacité de ses processus
de conception.
Dassault Systèmes sur le point d’acquérir Gemcom
Dassault Systèmes, leader mondial des logiciels de création 3D, de maquettes numériques en 3D et
de solutions de gestion du cycle de vie des produits (PLM — Product Lifecycle Management), a
annoncé au printemps son intention d’acquérir la société canadienne Gemcom Software International
(Gemcom), un éditeur de logiciels de modélisation et de simulation géologique. Gemcom est également
le leader mondial des solutions logicielles pour le secteur minier. Le montant de l’opération s’élèverait
à environ 360M$.
« Avec l’acquisition de Gemcom, qui vient compléter les capacités offertes par notre plate-forme 3D
Expérience, l’objectif est de modéliser et de simuler notre planète, d’améliorer la prédictibilité, l’efficacité,
la sécurité et la conformité aux normes environnementales dans l’industrie dédiée à l’exploitation
de nos ressources naturelles, a déclaré Bernard Charlès, directeur général de Dassault
Systèmes. Pour atteindre cet objectif ambitieux, nous avons créé une nouvelle marque, Geovia.
L’approvisionnement en matières premières et la disponibilité à long terme des ressources naturelles
constituent une des préoccupations majeures de notre société. Notre ambition est de fournir des
expériences 3D permettant d’imaginer des innovations durables capables d’harmoniser les produits,
la nature et la vie. Cette annonce représente une avancée significative dans cette stratégie. »
Aussi, avec le logiciel Inventor, l’équipe de
concepteurs de Škoda Electric a développé
des prototypes numériques du moteur. Ces
prototypes ont fourni les données requises
pour acquérir les pièces nécessitant un
long délai d’approvisionnement dès le
début du projet, alors même que les différents
composants étaient en cours de
développement. Résultat, les fournisseurs
ont été impliqués beaucoup plus tôt dans
la phase de développement, ce qui a
permis de rationaliser le processus de
conception du produit et de préparer le
lancement de la production.
E S S A I S & S I M U L AT I O N S ● AV R I L , M A I , J U I N 2 0 1 2 ● PAG E 3 4

Objectif de Maple 16, traiter n’importe quel type
de mathématiques.
Avec Drag-to-Solve, les utilisateurs peuvent résoudre les équations
étape par étape, en faisant simplement glisser les termes
un à un. Ils peuvent également explorer des expressions pour
approfondir leur compréhension du problème et déterminer les
étapes suivantes vers la solution.
Un logiciel intuitif destinés
aux ingénieurs de tests
Smart Popups fait apparaître instantanément pour l’expression
soulignée des identités mathématiques, des tracés, des factorisations,
et bien plus encore, aidant ainsi l’utilisateur à choisir
l’opération suivante à effectuer ●
La société française Adas, filiale du groupe Nexeya, spécialisée
dans les domaines de la mesure, de la télémesure et du conditionnement
de signal, propose désormais un nouveau logiciel
permettant de développer des applications pour moyens d’essais
de laboratoires ou embarqués. Développé en France, ce
nouveau logiciel, nommé Kallisté, est dédié aux ingénieurs d’essais
et s’appuie sur un ensemble de nouveaux concepts permettant
d’envisager le développement de ces applications de manière
intuitive.
Kallisté se programme en langage humain et propose les phrases
adaptées en fonction du contexte. La programmation se fait par
simples opérations de « Drag And Drop », limitant les saisies clavier
au minimum nécessaire. L’utilisateur manipule des volts, des
intensités, des accélérations sans pour autant se soucier de leur
codage informatique (nombres flottants, chaînes de caractères,
etc.).
Une nouvelle version du logiciel
de calcul Maple 16
MaplesoftTM vient de lancer une nouvelle version de son produit
phare, MapleTM, le logiciel de calcul technique des ingénieurs,
mathématiciens et scientifiques. Avec Maple 16, Maplesoft introduit
de nouveaux outils et de nouvelles techniques dans sa collection
Clickable MathTM. Dans cette nouvelle solution logicielle,
Smart Popups et Drag-to-SolveTM associent des assistants,
tuteurs, menus contextuels et autres outils Clickable Math qui
procurent une interface pointer-cliquer pour résoudre, visualiser
et explorer les problèmes mathématiques.
E S S A I S & S I M U L AT I O N S ● AVR I L , M A I , J U I N 2 0 1 2 ● PAG E 3 5

Retour d’expérience
Un logiciel aide à optimiser la forme
des comprimés pour un complément
alimentaire
Asahi Group, fabricant japonais de boissons alcoolisées, de boissons gazeuses
et de compléments alimentaires, a exploité Optimus pour peaufiner la forme
de comprimés afin de faciliter la déglutition des compléments alimentaires.
Des évaluations sensorielles et une modélisation de surfaces de réponse (RSM,
Response Surface Modeling) ont permis à Asahi d’identifier la meilleure forme
de comprimé, tant du point de vue de la conformité que de la facilité de prise.
Cependant, le fait de donner aux comprimés une forme plus arrondie a réduit
aussi la durée de vie des comprimés et celle des machines de poinçonnage
utilisées pour les produire. En simulant la dureté du comprimé et la résistance
du poinçon, les techniques RSM d’Optimus ont révélé un meilleur
compromis de conception entre d’une part, la durée de vie des comprimés et
de l’outillage et, d’autre part, la facilité de déglutition.
Produire des comprimés
plus faciles à avaler
Disponibles dans une multitude de formes,
de couleurs et de saveurs, les comprimés
sont aujourd’hui la forme la plus courante
d’administration de médicaments et de
compléments alimentaires par voie orale.
Compte tenu du fait que les personnes
âgées éprouvent des difficultés à déglutir
les comprimés, il s’est avéré nécessaire
de mettre au point des comprimés faciles
à avaler. C’est ainsi que M. Hideaki Sato,
M. Hideaki Sato a étudié la corrélation
pouvant exister entre les
caractéristiques des comprimés et la
facilité de déglutition.
responsable au Research Laboratories for
Fundamental Technology of Food, Asahi
Group Holdings Ltd., a étudié la corrélation
susceptible d’exister entre chacun des
trois facteurs caractéristiques du
comprimé, à savoir diamètre, rayon de
courbure et épaisseur, et la facilité de
déglutition. Les recherches ont porté sur
des comprimés dont les faces comportaient
un ou deux rayons de courbure.
La surface de réponse générée à partir des
résultats d’évaluation sensorielle a montré
qu’un plus petit diamètre du comprimé ne
favorise pas nécessairement la déglutition.
Compte tenu de la difficulté de modifier le
diamètre des comprimés pour des raisons
de réglementation, il a été décidé que la
Lorsque l’on fabrique des comprimés de
forme plus arrondie, cela diminue leur
dureté ainsi que la durée de vie des
poinçons des presses de production.
solution la plus appropriée consistait à
réduire leur rayon de courbure (c’est-à-dire
à arrondir davantage le comprimé). Cependant,
une telle modification de forme réduit
la dureté du comprimé et diminue la durée
de service de la presse de production.
Simulation de la dynamique
de poinçonnage
des comprimés
La machine à poinçonner les comprimés
fonctionne en continu pour comprimer
instantanément de la poudre par mise en
œuvre de pressions extrêmement élevées.
Les poinçons de la presse à comprimés
subissent en production des niveaux de
contrainte très élevés qui provoquent
parfois des défaillances mécaniques. Si
l’on réduit le rayon de courbure des
comprimés, la forme de la tête du poinçon
devient plus anguleuse et la force de poinçonnage
de l’outil diminue. Pour remédier
aux ruptures de têtes de poinçon, les capacités
de modélisation de surfaces de
réponse (RSM) d’Optimus ont été mises à
contribution pour évaluer la relation
pouvant exister entre la forme du poinçon
et/ou du comprimé et les charges mécaniques
admissibles.
Des simulations avec Ansys ont fourni les
données d’entrée permettant d’effectuer
des évaluations RSM à l’aide d’Optimus.
En règle générale, Optimus permet une
approche de type plan d’expériences (DOE,
Design of Experiments) à même de fournir
l’entrée la plus pertinente pour la phase
de modélisation RSM à venir. Le DOE est
un plan d’expériences virtuel visant à
obtenir un maximum d’informations pertinentes
avec un minimum d’efforts de simulation.
En fonction des résultats du plan
d’expériences virtuel, Optimus applique
une méthode d’interpolation pour créer un
modèle de surface de réponse.
E S S A I S & S I M U L AT I O N S ● AV R I L , M A I , J U I N 2 0 1 2 ● PAG E 3 6

Le graphique de contribution RSM montre que le
critère ayant la plus forte influence sur la charge
admissible est le diamètre du comprimé (D), suivi
par le rapport des rayons (S). Les deux rayons
individuels (R1 et R2) ont montré une influence à
peu près identique.
La méthode RSM d’Optimus a mis en avant un comprimé comportant
un grand rayon de courbure R1 (pour garantir la dureté des comprimés)
et un rayon de courbure R2 plus petit (pour faciliter la déglutition).
C’est le compromis qui répond le mieux aux objectifs fixés.
L’étude des contraintes par la méthode
des éléments finis n’était pas gagnée
d’avance car les comprimés sont un agglomérat
de substances pulvérulentes
compactées par compression. Contrairement
aux structures mécaniques, la forme
et le module d’Young peuvent être très
différents en fonction des charges de
compression. En collaboration avec
Cybernet Systems, le distributeur japonais
d’Ansys et d’Optimus, M. Hideaki Sato a
mis au point une méthode révolutionnaire
de prévision des contraintes subies par un
comprimé. De toute évidence, le module
d’Young du matériau du comprimé ne
pouvait pas être considéré comme constant.
L’équipe a alors extrapolé un module
d’Young variable réaliste en transcrivant
la force de réaction s’exerçant sur la tête
du poinçon lors de la compression d’un
comprimé et en l’utilisant comme une
approche alternative pour définir le module
d’Young de ce dernier. La cohérence de
cette approche avec les résultats expérimentaux
a été validée et a conduit à des
résultats de simulation convenables et
relativement précis. Pour une région allant
du centre au bord du comprimé, le module
d’Young local interne diminue progressivement
tandis que la densité et le risque
de fissure augmentent.
Les chercheurs ont également effectué
des simulations Ansys pour estimer la
capacité de charge de la tête du poinçon.
Ils ont préparé un modèle axisymétrique
2D et défini entre le poinçon et le
comprimé un élément de contact représentant
la tête du poinçon glissant légèrement
sur le comprimé pendant la phase
de compression de la poudre. Dans ces
simulations, les calculs ont été répétés
jusqu’à ce que la contrainte à l’intérieur
du comprimé atteigne la valeur admissible
afin d’identifier la capacité de charge.
Utilisation de la méthode
RSM d’Optimus
pour améliorer la forme
du comprimé
Les résultats de simulation de contraintes
fournis par Ansys ont ensuite été analysés
à l’aide de la méthode RSM d’Optimus. Les
chercheurs ont défini comme critères de
conception le diamètre (D) du comprimé,
les rayons de courbure (R1 et R2) dans
deux directions et le rapport des rayons (S
= R1/R2). Ils ont spécifié que le résultat
de conception visé était l’obtention de la
charge admissible la plus élevée possible.
La surface de réponse a été calculée par
la méthode des moindres carrés en utilisant
un polynôme du second degré. Cette
méthode mathématique détermine la
surface qui s’ajuste le mieux à un
ensemble défini de points de données en
minimisant la somme des carrés des
résidus de points de la surface.
Les surfaces de réponse Optimus ont
montré que la charge admissible du
comprimé à double rayon de courbure est
inférieure à celle du comprimé présentant
un seul rayon de courbure. En outre, la
charge admissible du comprimé à double
rayon de courbure augmente en même
temps que les rayons de courbure R1 et
R2. À partir de l’analyse du modèle de
surface de réponse, les chercheurs ont
constaté que la charge admissible
augmentait en même temps que les différents
critères de conception. Dans l’ordre
décroissant des paramètres les plus
influents, on trouve le diamètre (D), suivi
par le rapport des rayons de courbure (S),
puis les deux rayons individuels (R1 et R2)
qui affichent une influence à peu près
égale. Les surfaces de réponse ont indiqué
qu’un comprimé doté d’un grand rayon de
courbure R1 (pour garantir la dureté des
comprimés) et un rayon de courbure R2
plus petit (pour faciliter la déglutition) représentait
le compromis qui répondait le
mieux aux objectifs d’ensemble. La modélisation
par surfaces de réponse Optimus
révélant des tendances inhérentes dans
l’espace du modèle, lesquelles sont
souvent non linéaires, cette technique est
intéressante pour aider les ingénieurs à
prendre plus rapidement des décisions
mieux étayées et ainsi concevoir des
produits plus durables et répondant mieux
aux souhaits des consommateurs ●
Cette surface de réponse Optimus
montre que le diamètre (D) d’un
comprimé a plus d’influence que le
rapport (S) de ses rayons de courbure.
Une autre surface de réponse Optimus
illustre une influence à peu près égale
des deux rayons de courbure individuels
(R1 et R2) sur la charge admissible.
M. Hideaki Sato
Research Laboratories for Fundamental
Technology of Food,
Asahi Group Holdings Ltd.
E S S A I S & S I M U L AT I O N S ● AVR I L , M A I , J U I N 2 0 1 2 ● PAG E 3 7

En pratique
Application de la thermographie
infrarouge embarquée
en exploitation d’infrastructures
Cet article relate la réalisation d’un travail dont l’objectif était de savoir si
la mise en place d’une caméra thermique pouvait conduire à des résultats
comparables à ceux du radiomètre, et augmenter le rendement de
mesure. Le but étant d’établir la possibilité de mettre en œuvre une caméra
infrarouge sur un véhicule destiné aux signatures thermo-hygrométriques
pour avoir une analyse sur plusieurs voies et sur une zone plus étendue.
Le suivi thermo-hygrométrique des itinéraires,
appelé communément « thermal
mapping » est employé depuis trente ans.
Par la mesure de la température de
surface des chaussées et des paramètres
atmosphériques, la susceptibilité des itinéraires
à la formation de verglas est alors
établie, bien que des modèles numériques
existent aussi. Les mesures sont réalisées
à l’aide d’un véhicule placé dans le trafic
et pour des conditions météorologiques
anticycloniques. Ces mesures servent à la
fois à la construction d’un index de risque
hivernal, et comme donnée d’entrée pour
des modèles numériques de prévision s’appuyant
sur un bilan énergétique. Lorsque
le point de rosée passe sous une température
de surface négative, un risque de
verglas et de perte d’adhérence apparaît.
La température de surface de chaussée
est généralement mesurée par un radiomètre
infrarouge avec une fréquence
spatiale donnée quelle que soit la vitesse
du véhicule.
Pour éviter des artéfacts radiatifs du soleil,
les mesures sont effectuées avant l’aube,
cette période exacerbant le comportement
thermique de la chaussée, là où l’énergie
accumulée par la chaussée termine sa
dissipation par conduction, convection et
rayonnement, et avant d’entamer un
nouveau cycle. Les itinéraires auscultés
sont de plusieurs dizaines de kilomètres
et parfois sur plusieurs voies. Le « thermal
mapping » permet aux gestionnaires d’instrumenter
pour surveillance ou tout simplement
d’installer une signalisation adaptée.
L’environnement routier est également
saisi (ponts, revêtements, zones boisées,
agglomérations,...) pour faciliter l’analyse
ultérieure. Cependant, les itinéraires longs
et à voies multiples demandent énormément
de temps avec un simple radiomètre.
Description
des instruments et
du protocole expérimental
Un radiomètre infrarouge PRT5 de chez
Barnes Pyrometer avec un angle de vue
de 20° a été utilisé. Il était installé dans
un compartiment régulé à 18°C, et l’ensemble
fixé à l’avant du véhicule, 40 cm
environ au-dessus de la surface auscultée
(Cf. Tableau 1). En raison de sa sensibilité,
sa précision et de son NET, cet instrument
a servi de référence. Les paramètres
atmosphériques usuels (température d’air,
humidité relative, pression atmosphérique)
ont été enregistrés. Ils sont fournis par une
sonde atmosphérique SSBC, élaborée pour
fonctionner sur des véhicules en mouvement,
y compris des ailes d’avion.
La caméra thermique était une Flir ® S65,
constituée d’une matrice bolométrique non
refroidie de 320x240 pixels en bande infrarouge
III (Cf. Tableau). La caméra est
installée dans un boîtier fixée côté
passager. Elle est reliée à un ordinateur
par câble firewire IEEE 1394. Elle était
mise en route plus de trente minutes avant
les mesures pour obtenir un conditionnement
optimal de l’électronique. L’angle de
vue de la caméra était tel que l’image thermique
comprenait plusieurs éléments de
la scène, de la surface de chaussée et
jusqu’à la voûte céleste. Dans une telle
configuration, la route est observée selon
un angle presque rasant. Un « miroir » est
installé dans le champ de vision de la
caméra, ainsi qu’une surface recouverte
de Nextel Velvet coating 811-21, dont
l’émissivité est considérée comme stable
et égale à 0.97. Celle du miroir a été
établie à 0.063. En raison de l’angle d’observation
presque rasant, la zone de
mesure de la caméra est située bien audevant
de celle du radiomètre.
E S S A I S & S I M U L AT I O N S ● AVR I L , M A I , J U I N 2 0 1 2 ● PAG E 3 8

Figure 1 : Véhicule pour les signatures thermo-hygrométriques, et illustration de mise en œuvre
Il existe donc un décalage en distance
entre la température donnée par le radiomètre
et celle donnée par la caméra au
même moment. Ce décalage en distance
dépend de la zone de l’image thermique
qui sera analysée. Plus cette zone sera
éloignée de l’avant du véhicule, plus le
décalage sera important (Cf. Figure 1). Les
images thermiques produites par la
caméra sont analysées avec le logicel ThermaCam
Researcher 2.9. Plusieurs zones
d’intérêt ont été définies sur le miroir, la
peinture Nextel et la surface de la
chaussée. Cette dernière était telle qu’aucune
interférence thermique liée aux véhicules
n’était incorporée dans la zone
d’intérêt.
Dans la configuration choisie, le décalage
en distance était de douze mètres. Cette
valeur représente la distance entre le point
de mesure du radiomètre et le milieu de
la zone d’intérêt sur l’image thermique.
L’acquisition des données pour les paramètres
atmosphériques se fait tous les 3
m, avec une vitesse inférieure à 110 km/h,
et à l’aide d’une interface développée sous
LabView ® . L’émissivité de la chaussée était
d’abord supposée égale à 1 et devait se
comporter comme un corps noir. Un
ensemble de situations ont été enregistrées
par l’opérateur (ponts, zones
urbaines, forêts, ...) susceptibles de faciliter
l’analyse de la réponse thermique.
Une interface logicielle d’acquisition de
données, également développée sous
LabView ® et utilisant un module spécifique
Flir ® a été élaboré. Le code a été développé
pour opérer en mode «snapshot» pour les
prises de vue. Pour composer avec le
temps d’intégration de la caméra thermique,
les transferts de données, l’acquisition
des images thermiques se fait seulement
tous les douze mètres, à des vitesses
inférieures à 70 km/h et avec le format
natif Flir ® pour les images. Malgré le mode
« snapshot », la matrice microbolomètre et
l’ensemble de l’électronique de la caméra
infrarouge possède un temps d’intégration
de quelques ms. Il engendre un léger effet
de trainée sur les images thermiques
lorsque le véhicule est en mouvement. La
trace induite derrière l’objet s’étend sur
2 pixels pour la configuration de mesure
choisie à 70 km/h. Cet aspect est
compensé par le choix d’une zone d’intérêt
dont la taille excède l’effet de trainée. Les
paramètres atmosphériques mesurés avec
les différents capteurs tels que la température
de l’air, l’humidité relative, sont
utilisés comme paramètres objets d’entrée
sur la caméra thermique lors de l’enregistrement
des images.
Équation 1 :
L mesuré = τ atmosphère .ε chaussée .L chaussée + τ atmosphère .(1 − ε chaussée ).L environnement + (1 − τ atmosphère ).L atmosphère
Équation 2 :
T 4 mesuré = ε chaussée .T 4 chaussée+(1 − ε chaussée ).T 4 environnement
Équation 3 :
WR = 2.WR(Ts ) + WR(Td ),
avec WR(T s ) = 0 si −0.5°C ≤ T s − T s,moyenne

L’itinéraire choisi pour le test avait trente
kilomètres environ de long, avec des
mesures qui duraient près de trente
minutes. Cet itinéraire comportait plusieurs
configurations, avec des 2x1 voies à des
autoroutes à plusieurs voies, des passages
supérieurs et inférieurs, avec et sans forêts
sur le côté. Les mesures ont été conduites
en absence de rayonnement solaire pour
éviter des artéfacts, et avec une légère
couverture nuageuse. Le véhicule est resté
dans la voie la plus à droite en circulation
sur autoroutes. Une distance importante
a été laissée entre le véhicule et celui qui
le précédait pour éviter de prendre en
compte sa signature thermique.
Dans une telle configuration, il existe une
forte variété de matériaux utilisés pour
l’élaboration de la route empruntée. De
plus, avec le vieillissement et l’usure des
revêtements, ainsi que les réparations, de
nombreuses situations différentes ont été
rencontrées tout au long de ces trente kilomètres.
Une émissivité constante pouvait
difficilement être choisie. Son émissivité
peut être considérée comme proche de 1
dans des conditions d’observations proche
de la normale par rapport à la surface de
la chaussée. D’après la littérature consultée,
l’émissivité décroît lorsque l’angle
d’observation s’approche des 90° par
rapport à la normale de la surface considérée.
Cependant, en première approche,
la spécularité de la chaussée a été
négligée. Des différences peuvent survenir
entre les mesures du radiomètre et celles
de la caméra thermique.
Résultats et discussion
Avant tout traitement spécifique ou correction
d’environnement radiatif, un offset est
alors observé entre les mesures données
par les deux instruments, les températures
mesurées par la caméra thermique étant
significativement basses. Cependant, l’allure
des courbes semble similaire. De plus,
les éléments principaux de l’itinéraire tels
que des ponts sont correctement détectés
par les deux instruments. Avant toute
correction, l’amplitude thermique mesurée
avec la caméra (11°C) est supérieure à
celle donnée par le radiomètre (6°C).
L’équilibre radiatif du système peut s’écrire
selon l’équation 1.
Dans la configuration choisie, la distance
maximale entre la caméra et la route, où
une mesure est effectuée, est approximativement
quinze mètres. La situation
météorologique était telle qu’aucun nuage
ni brouillard n’étaient présents durant les
mesures. Le coefficient de transmission
atmosphérique a donc été pris égal à 1.
La contribution de l’atmosphère peut dès
lors être négligée.
Les mesures avec la caméra thermique
ont été effectuées en considérant que les
corps dans son champ de vision étaient
de corps noirs. L’équation 1 devient alors
équation 2 en absence de spécularité. La
luminance de l’environnement radiatif s’obtient
avec un miroir installé dans le champ
de vision de la caméra infrarouge. Comme
expliqué dans les paragraphes précédents,
les mesures sont conduites avec une
caméra présentant un angle rasant par
rapport à la surface de la chaussée. Dans
une telle configuration, l’émissivité est inférieure
aux habituels 0.95-0.98 de matériaux
non métalliques en général et des
bétons bitumineux en particulier. Une émissivité
de 0.77 a été choisie, en cohérence
avec la littérature. Cette valeur permet de
prendre en compte le caractère rasant de
l’observation. Ce choix conduit à faire coïncider
les valeurs issues du radiomètre
infrarouge, choisi comme référence, avec
celles de la caméra thermique. Ainsi, avec
l’équation 2, les corrections d’environnement
radiatif peuvent être obtenues. Une
fois accomplies les corrections d’environnement
radiatif, et celle de distance entre
les deux mesures, on obtient une bonne
concordance des températures mesurées
avec les deux instruments.
Il existe de nombreuses manières de
calculer le risque hivernal (RH, ou WR en
anglais) d’un itinéraire. En France, la
moyenne de certains paramètres (température
d’air, humidité relative, température
de surface de chaussée, point de rosée)
sont communément utilisées pour analyser
le risque d’occurrence d’eau solide.
Le risque hivernal RH est défini selon
l’équation 3.
Une telle approche du risque hivernal n’est
pas optimale. Le choix d’une moyenne de
tout l’itinéraire peut dissimuler des singularités
d’un itinéraire. De plus, si on considère
deux tronçons d’un même itinéraire
analysés à deux moments différents d’une
même saison, un tel calcul ne permet pas
la concaténation. Un calcul avec l’équation
(3) a été entrepris avec les données
de la caméra thermique et les corrections
nécessaire. L’allure globale était respectée
mais avec des différences nettes entre les
deux instruments. Cette différence peut
être aisément expliquée en raison de la
sensibilité de l’expression à la moyenne.
Elle est de 0.7°C avec le radiomètre,
contre 1.3°C pour la caméra Flir, alors que
la moyenne du point de rosée est identique
dans les deux cas.
Les mesures avec la caméra thermique
ont une étendue spatiale donnée. En
raison de l’angle d’observation rasant, les
points les plus lointains de la caméra apparaissent
plus froids que ceux plus proches
du véhicule, la différence atteignant parfois
2°C. Une correction basée sur une distribution
d’émissivité sur la zone d’analyse
de la caméra peut être envisagée, en lieu
et place d’une émissivité constante. Ce
paramètre décroît fortement pour des
angles d’observation inférieurs à 10°
d’angle. Ces effets, combinés à la sensibilité
de la caméra thermique, ont conduit
à exacerber le risque hivernal. Bien que
très courante, cette approche présente
des limites. Bien que les deux instruments
présentent des distributions gaussiennes
de températures, la sensibilité à la moyenne
est nette. Deux mesures distinctes d’un
même tronçon ne permettent pas de
recouvrement en terme de risque hivernal
puisque la moyenne change. De plus,
prendre une moyenne globale est délicat
puisque le comportement thermique local
est le résultat d’un équilibre énergétique
local, et non la conséquence d’évènements
plusieurs kilomètres amont et aval. L’autre
désavantage d’une moyenne globale est
la disparition de prise en compte des
saisons et de l’infrastructure. Le risque
hivernal est nécessairement davantage
marqué en hiver qu’en n’importe quelle
autre saison, bien que le risque de condensation
existe toujours. Cependant une
moyenne globale d’un itinéraire ne reflète
ni les saison, ni les effets d’un pont
communément identifiés comme des
zones préférentielles d’occurrence de
verglas en raison d’un effet convectif
plus marqué.
Afin d’étudier une approche plus appropriée
et plus cohérente du risque hivernal,
une moyenne glissante a été testée, et ce
sur des mesures conduites tout au long
d’une année calendaire. Cette moyenne
E S S A I S & S I M U L AT I O N S ● AV R I L , M A I , J U I N 2 0 1 2 ● PAG E 4 0

glissante portait sur une distance de 500
m centrée sur chaque point de mesure
(Equation 4).
Une comparaison a été établie pour les
deux approches de calcul du risque
hivernal, et cela pour analyser la cohérence
avec les saisons, et celle avec l’infrastructure
(Figure 3).
(a) risque hivernal classique en fonction de la distance (m),
mesure du 31 janvier 2009
(b) risque hivernal avec moyenne glissante en fonction de la distance (m),
mesure du 2009-01-31
Une différence significative apparaît entre
les deux approches. Avec la moyenne glissante,
le risque hivernal décroît avec le
printemps et l’été. Il existe un risque résiduel
puisque le risque de condensation
est toujours présent. Il est remarquable
que les maximales du risque apparaissent
toujours aux mêmes endroits quelle que
soit la saison. Une cohérence ressort clairement
vis à vis de l’infrastructure, notamment
les ponts. La présence de zones
boisées est également pointée comme
zones à risque en raison d’une humidité
relative plus grande, ou encore en raison
d’une topographie qui bloque le rayonnement
solaire. Ces explications étaient plus
difficiles à trouver avec l’approche classique.
Des calculs supplémentaires ont
été entrepris avec d’autres moyennes glissantes
(250 mètres, 125 mètres) et
confirme les résultats avec 500 mètres,
avec une modification de l’intensité.
Conclusion
et perspectives
La réalisation effectuée, les mesures ont
été comparées à celles issues du radiomètre
PRT5 pour calculer la susceptibilité
d’un itinéraire à l’apparition d’eau solide.
Un itinéraire de trente kilomètres a été
sélectionné, avec différentes configurations
routières (autoroutes, routes urbaines,
ponts, forêts,...).
La caméra infrarouge a été installée sur
un véhiculé dédié à l’auscultation des
routes.
(c) risque hivernal avec moyenne glissante en fonction de la distance (m),
mesure du 2009-08-19
Figure 3 : cohérence du risque hivernal avec les saisons et l’infrastructure
Des corrections radiométriques simplifiées
ont été réalisées pour prendre en compte
l’angle d’observation de la caméra par
rapport à la surface de la chaussée. De
plus, une correction d’offset de distance
a été considérée entre les mesures des
deux instruments.
Une interface LabView ® a été développée
pour l’acquisition de données, avec prise
E S S A I S & S I M U L AT I O N S ● AVR I L , M A I , J U I N 2 0 1 2 ● PAG E 4 2

en compte des paramètres atmosphériques
et des images thermiques. L’analyse
des températures de surface des deux
instruments a montré des similarités. Une
comparaison a été effectuée sur une zone
située entre les bandes de roulement.
Une fois effectuées les corrections d’émissivité
et d’offset de distance, il existe un
bon accord entre les mesures de températures
de surface de chaussée.
La caméra thermique donne une amplitude
plus importante que le radiomètre.
L’angle d’observation rasant induit une
émissivité plus faible, avec la forme d’une
distribution sur la zone d’intérêt.
Le risque hivernal a été établi de manière
conventionnelle et simple. L’approche avec
une moyenne glissante conduit à une
meilleure cohérence avec les saisons et
l’infrastructure.
En conclusion, la faisabilité de la réalisation
de signatures thermo-hygrométriques
avec une caméra infrarouge a été établie.
Cela améliorerait le rendement de mesures
par l’analyse de plusieurs voies de circulation
en simultané.
La position de la caméra infrarouge mérite
d’être optimisée en fonction de son angle
de vue. Une réduction de la fréquence d’acquisition
des images thermiques de vingtquatre
à douze mètres aiderait l’analyse
des données ●
(1) Cete de l’Est-LRPC Nancy-ERA,
(2) Certes, université Paris Est,
(3) Ifsttar, Macs
M. Marchetti (1) ,
M. Moutton (1) ,
S. Ludwig (1) ,
L. Ibos (2) ,
J. Dumoulin (3)
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Mesures et Techniques Optiques pour l’Industrie – Lille 2011 Session 5 : Thermographie IR / 6 /
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E S S A I S & S I M U L AT I O N S ● AV R I L , M A I , J U I N 2 0 1 2 ● PAG E 4 3

Dossier
Préface
Le sud-ouest de la France,
une terre riche en moyens d'essais
Pour le grand public, le sud-ouest est surtout connu pour ses
vins, sa gastronomie, ses plages et sa forêt des Landes.
Il dispose aussi, mais c’est moins connu, d’une industrie de
très haute technologie, essentiellement dans les domaines
de l’aéronautique, du spatial et de l’optique laser, basée
sur une composante financée dans le cadre d’activités civiles
(avec Airbus, Safran, Dassault et le Cnes comme grands
donneurs d’ordre) et une composante Défense, issue des
programmes liés à la dissuasion nucléaire (avec la DGA, EADS
et le CEA).
Pour maitriser les produits de leur responsabilité, ces organismes
se sont équipés au cours du temps de moyens de
calcul (matériels et logiciels) et d’essais très performants
permettant de maîtriser la physique de l’extrême et de devenir
des leaders mondiaux dans leur domaine (aviation, turbomoteurs
d’hélicoptères, lanceurs, satellites, lasers…).
Deux grands pôles de compétitivité (Aerospace-Valley et Route
des Lasers), associés à des pôles non régionaux (Systematic,
Astech, Pegase…), permettent de développer des projets
communs de recherche entre les grands groupes, les laboratoires
et les PME-PMI.
Nous présentons dans ce dossier quelques activités réalisées
dans le grand Sud-Ouest dans le domaine des essais
et simulations numériques.
• 2ADI présente la plate-forme PROMEA, un site Web ouvert,
permettant de connaître l’ensemble des moyens expérimentaux
disponibles en Aquitaine,
• Astrium met en avant ses moyens de tomographie X,
permettant d’atteindre une résolution de quelques dizaines
de mm sur des objets de plusieurs m3.
• Le CEA–Cesta nous fait visiter ses moyens d’essais
accidentels (lanceurs, tours de chute, fosses
à incendie) du TEE utilisés pour la tenue au crash
de conteneurs et de véhicules.
• Metexo décrit la plate-forme de services Mosart
(dont le démonstrateur avait été présenté dans le
N°99 de la revue), une opportunité pour les PME
d’accès depuis leur entreprise et au juste besoin
à la simulation numérique et aux services associés.
• Turbomeca montre quelques exemples de simulation
pour la mise au point d’un turbomoteur
•Algotech décrit la démarche et les outils de compatibilité
électromagnétique (CEM) disponibles pour
l’aide à la conception de torons de câbles dans un
environnement industriel.
Tous ces outils et moyens ne sont qu’un échantillon des
travaux effectués dans le sud-ouest. Ils montrent le dynamisme
des entreprises et leur volonté d’être toujours à la
pointe des développements. Des contacts directs peuvent
être pris pour des informations plus précises (cf. tableau cidessous)
Jean-Paul Prulhière .Metexo Eng.
Entreprise Correspondant Mail
2ADI Bertrand Deraigne b.deraigne@aquitaine-dev-innov.com
ALGOTECH Jacques Père-Laperne j.perelaperne@algotech.fr
ASTRIUM Patrick Jamain Patrice.jamain@astrium.eads.net
CEA-CESTA Michel Guidon michel.guidon@cea.fr
METEXO Jean-Paul Prulhière jean-paul.prulhiere@laposte.net
TURBOMECA Eric Seinturier Eric.seinturier@turbomeca.fr
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Dossier
Équipements
Stéréo-corrélation d’images
numériques : deux ans d’utilisations
variées sur les essais aéronautiques
DGA Techniques Aéronautiques (DGA-TA), anciennement Centre d’essais
aéronautiques de Toulouse (CEAT) a pour mission d’assurer la sécurité des
aéronefs grâce à des essais et des expertises dans des domaines très
variés comme les essais de structure (statique, fatigue, impact) ou les
essais environnementaux (climatiques, électromagnétique, agression
foudre). Pour améliorer ces prestations, le CEAT s’est doté en 2009 d’un
appareil de mesure par stéréo-corrélation d’images numériques (ou DIC
pour Digital Image Correlation) Aramis ® produit par la société GOM.
Après une période de caractérisation
métrologique et de prise en main sur les
essais mécaniques, ce moyen a été utilisé
en tant que capteur de champs de déplacements
sur d’autres plateformes d’essai.
Ainsi cette technique de mesure a permis
de fournir des données quantitatives
jusque là inaccessibles et a permis d’ouvrir
de nouveaux domaines d’études. Dans
cet article, sont détaillées les expérimentations
pour la caractérisation de plaques
composites aux effets de la foudre et pour
l’étude du comportement des voiles de
parachute.
Présentation succincte
de la technique de mesure
par stéréo-corrélation
d’images numériques
Du point de vue des utilisateurs industriels,
la technique de mesure par stéréo-corrélation
se présente sous la forme d’un
capteur optique doté de deux caméras
accompagné d’un logiciel de configuration
et de traitement de données. Le spécimen
doit être préalablement recouvert d’un
motif type mouchetis.
Des paires d’images successives sont
prises au cours de l’essai, lors de la sollicitation
de l’éprouvette. Les résultats
obtenus sont, à chaque prise de vue, la
forme 3D du spécimen, les champs de
déplacements et des champs de déformations.
Les applications typiques de cette technique
sont la mesure de champs de déplacements
et de déformations sur des essais
de matériaux. La mesure de champ de
déplacement permet par exemple de
détecter, localiser, et mesurer un phénomène
de cloquage sur une structure avion
lors d’un essai statique de structure avion
(figure 1 et 2).
Les courbes de la figure 2 représentent le
déplacement des trois sections (visibles
sur la représentation 3D de droite) au
cours d’un chargement de l’état initial
(courbe du bas) à l’état final (courbe du
haut). On peut observer sur la section
médiane ainsi que sur la vue 3D que la
peau de l’avion présente bien un relief. Ce
cloquage apparaît lors du septième niveau
Figure 1 : Capteur et zone de mesure
sur l’aéronef
Figure 2 : Résultat des mesures par DIC
sur un essai statique de structure
E S S A I S & S I M U L AT I O N S ● AV R I L , M A I , J U I N 2 0 1 2 ● PAG E 4 6

Dossier
de chargement. Ces mesures de déplacements
ont permis de comprendre le
comportement des mesures de contrainte
sur la structure avion, qui apparaissaient
au même niveau de chargement sur les
essais précédents.
Caractérisation
métrologique du moyen
de mesure
Le moyen de mesure Aramis ® a été caractérisé
métrologiquement à DGA-TA pour
les mesures de champs de déplacements.
Le mode opératoire a consisté à déplacer
un objet rigide préalablement moucheté,
sur la tête d’une machine à mesurer tridimensionnelle.
Pour les grandes surfaces
de mesure, le banc d’étalonnage était
constitué d’un interféromètre laser mesurant
le déplacement rectiligne d’un objet
moucheté. Cette caractérisation a été
menée pour l’ensemble des configurations
optiques utilisées à DGA-TA (caméras
rapides, objectifs, et taille de zone de prise
de vue). Cela a aussi permis de déterminer
certains facteurs d’influence sur la qualité
de la mesure et d’améliorer le mode opératoire
expérimental.
Tableau 1 : Exemple d’incertitudes de mesure proposées en essai
Figure 3 : Vue globale d’une installation DIC sur un essai de foudroiement
À titre d’exemple, des incertitudes de
mesures proposées en essai sont présentées
dans le tableau 1. Ces incertitudes
sont supérieures à la justesse constatée
lors des étalonnages en laboratoire pour
prendre en compte l’environnement de
l’essai.
Caractérisation
de matériaux composites
à l’effet direct foudre
DGA-TA dispose de plusieurs générateurs
de courant et de tension pour évaluer l’endommagement
des systèmes avion à la
foudre. Le générateur Super Dicom permet
de reproduire les trois phases d’une agression
foudre, dont l’onde A qui atteint
250 kA en 10 µs.
Une étude sur le comportement des
composites au foudroiement en fonction
de leur composition, de leur protection et
de l’épaisseur de la peinture nécessitait
de mesurer la déflexion de la plaque juste
après l’impact.
Le dispositif mis en place (Cf. figure 3)
consistait à filmer la face arrière de la
Figure 5 : Résultats de DIC lors d’un essai de foudroiement
plaque à l’aide de deux caméras rapides.
Ce capteur était préalablement calibré
pour que les images soient traitées par
Aramis ® . Les caméras sont des caméras
Photron APX de résolution 250 Kpx à 6000
images par seconde. La plaque mesurant
une trentaine de centimètres de diamètre
est encastrée dans un bâti d’essai.
Une première phase d’essais a permis de
valider la représentativité du mode de sollicitation
sur des éprouvettes identiques
d’aluminium de 2 mm. Différents paramètres
ont été modifiés : fixations, distance
entre l’électrode d’injection et l’éprouvette,
polarité, etc. Les tirs étaient identiques, à
(200kA±10% / 2×106A 2 .s±20%).
Une fois que le mode opératoire a été
validé, les essais ont permis d’évaluer des
matériaux de type CFPR (Carbon Fibre
Reinforced Plastic) en fonction de l’épaisseur
d’une peinture aéronautique (100 ou
300 µm) et de la protection. Les protections
étaient du Bronze Mesh (BM) 65g/m 2
ou de l’Expanded Aluminium Foil (EAF)
90g/m 2 .
Les résultats de la DIC exploités sont principalement
le déplacement d’une section
de la plaque (section positionnée sur un
diamètre) et le déplacement maximal du
centre de la plaque (Cf figure 5).
E S S A I S & S I M U L AT I O N S ● AVR I L , M A I , J U I N 2 0 1 2 ● PAG E 4 7

Dossier
La courbe du haut représente la forme
de 3 sections à un instant t. On peut
observer la présence de modes d’oscillation.
La courbe du bas représente le déplacement
(en mm) du point de central de la
plaque au cours du temps (en ms). La
visualisation 3D de droite représente la
cartographie 3D des déplacements lors de
la déflexion maximale.
Cette campagne d’essais a permis de
constater que :
- la déflexion maximale augmentait avec
l’épaisseur de la peinture
- sans peinture, la déformation d’une
éprouvette protégée avec de l’EAF
90g/m 2 est sensiblement inférieur à celle
protégée par du BM 65 g/m 2
- avec de la peinture, la déformation est
supérieure avec une protection type EAF
90g/m 2 .
Ces données ont été accessibles grâce à
la DIC. D’autres techniques de mesure de
déplacement pour les essais foudre existent,
mais ne permettent pas d’obtenir une
mesure globale et sont lourdes à mettre
en œuvre. Ces techniques de mesure ont
validé les mesures par DIC sur la mesure
de la déflexion maximum.
L’utilisation de la DIC pour cette application
est toutefois limitée par le couple
cadence des caméras. Nous ne pouvons
pas, pour le moment, mettre en évidence
des phénomènes dynamiques se produisant
au-delà de 3 kHz.
Essais d’une voile
de parachute en soufflerie
impulsionnelle
Le système de mesure par DIC a aussi été
utilisé sur l’installation « Wind Blast » de
DGA-TA. Cette installation permet de
générer des rafales d’air de 300 m/s en
100 ms, avec un pallier de 500 ms. La
soufflerie impulsionnelle Wind Blast sert
à tester par exemple des équipements
pilotes (casque, masque) dans des conditions
d’éjection pilote. La mesure par
Stéréo-corrélation s’est greffée à une
campagne d’essai sur l’extraction d’un
parachute à une vitesse d’air de 50 m/s.
Cette opération s’est déroulée dans le
cadre d’une étude de faisabilité pour
mesurer en vol la forme d’une voile de
parachute. A terme, les résultats viendront
Figure 6 « Installation DIC au Wind
Blast »
alimenter les modèles de simulation aérodynamique
utilisée par DGA-TA.
L’installation d’essai est constituée d’un
couple de caméras rapides (1 MPx à 1000
images/secondes) disposé à plus de deux
mètres de hauteur. La zone d’intérêt mesure
1 mètre cube. Les caméras ont été disposées
à l’arrière de la voile, à une certaine
distance de la buse d’air pour ne pas que le
capteur se décalibre (Cf. figure 6).
Cet essai de faisabilité a servi à valider
une partie de l’aspect expérimental :
- peinture du mouchetis sur tissu et résolution
spatiale des résultats
- mesure sur des matériaux très souples
- grande surface de mesure
- éclairage naturel
Le mouchetis a été créé grâce à des stylos
indélébiles noirs, avec des tâches de 10
mm. La résolution spatiale des résultats
est suffisante pour cette application.
Le logiciel de traitement d’images arrive
bien à déterminer la forme du parachute
à chaque instant et à suivre ses différentes
parties au cours de son déplacement dans
la veine d’air (Cf figure 7).
Pour une application en vol, d’autres points
sont à lever dont le principal est le positionnement
des caméras par rapport à la
voilure, le conditionnement du capteur, et
Bibliographie
Figure 7 « Forme d’un parachute
d’extraction lors de son déploiement »
de la grande dimension de la zone d’intérêt.
Conclusion
Les quelques exemples qui ont été
présentés montrent la diversité des applications
dans lequel le moyen de mesure
a été utilisé à DGA-TA. Des expérimentations
ont été moins concluantes que
prévues, comme les essais dynamiques
de structure. En effet, des débris viennent
altérer la vision des spécimens de mesure.
La qualité de la mesure de déplacement
a été quantifiée par une série de manipulation
pour la majorité des cas d’applications
du moyen, en vidéo haute résolution
et en vidéo rapide. Une étude de caractérisation
du moyen en déformation reste à
mener.
Enfin, le potentiel d’utilisation à DGA-TA va
encore être augmenté grâce au couplage
de ce système avec un appareil de mesure
par photogrammétrie qui permettra de
faire des mesures en multi-capteurs sur
des plus grandes zones de mesure. L’achat
en cours de nouvelles caméras rapides
permettra d’augmenter la cadence de prise
de vue pour les essais dynamiques ●
Christophe Larrieu, Christophe
Simond et Frederic Lago
(DGA Techniques Aeronautiques)
[1] M.A. Sutton, J.-J. Orteu, H.W. Schreier, Image Correlation for Shape, Motion and Deformation
Measurements - Basic Concepts, Theory and Applications, 364 p. 100 illus. Hardcover, Springer,
2009. ISBN 978-0-387-78746-6.
[2] F. Lago, G. Fontaine, C. Larrieu, P-Q. Elias, L. Chemartin, P. Lalande, Measurement by a digital
image correlation technique of the deflection of panels submitted to lightning impulse, Icolse
2011.
E S S A I S & S I M U L AT I O N S ● AV R I L , M A I , J U I N 2 0 1 2 ● PAG E 4 8

Dossier
Tendances
Nouveaux challenges en simulation
numérique pour la conception de
turbomoteurs moins polluants
Avec les préoccupations environnementales croissantes et la raréfaction
des ressources pétrolières, l’amélioration de la performance énergétique
des produits aéronautiques est devenue la priorité des industriels du
secteur. En dix ans, l’industrie aéronautique a pris l’engagement de réduire
la consommation de carburant de 20% et de 50% des émissions (NOx,..).
À plus long terme, des recherches ont démarré pour remplacer les combustibles
fossiles par des alternatives plus écologiques et pour rechercher des
concepts de propulsion nouveaux. La simulation numérique intensive est
devenue un outil indispensable pour répondre à ces objectifs très ambitieux
dans un délai aussi court.
Les motoristes aéronautiques sont des
contributeurs clés à la réduction de la
consommation et de la pollution du trafic
aérien. Dans ce cadre, la démarche de
Turbomeca pour développer des moteurs
plus écologiques est basée selon 3 axes
principaux de recherche portant sur :
- Une meilleure efficacité, par amélioration
du rendement du moteur en optimisant
le cycle thermodynamique, c’est-à-dire
en augmentant le rapport de pression.
Cela implique le développement de
compresseurs plus fortement chargés et
de turbines plus chaudes. Ces composants
sont très sollicités mécaniquement
et thermiquement mais doivent être
fiables et sûrs. Leur conception est donc
fortement contrainte.
Architecture typique d’un turbomoteur
- Une réduction de la masse, obtenue en
diminuant le volume du moteur et en
augmentant la température de fonctionnement.
En effet, la puissance d’un
moteur est directement liée à son débit
massique et à la température d’entrée
de turbine (TET). Pour un objectif de puissance
donné, une augmentation de la
TET permet de réduire le débit massique
à travers le moteur, c’est-à-dire sa taille
et par conséquence sa masse. Le point
dur est de garantir la durée de vie des
structures chaudes, principalement de la
turbine haute pression, juste en aval de
la chambre de combustion. L’optimisation
de masse de tous les composants
du moteur est effectuée par des simulations.
- Une réduction des émissions de NOx, CO,
CO 2 et particules, en développant des
chambres de combustion adaptées aux
mélanges pauvres en carburant sans
compromis sur l’opérabilité (stabilité de
flamme, performance d’extinction et d’allumage).
Bien entendu, ces améliorations permettant
de réduire l’impact environnemental
des systèmes de propulsion pèsent fortement
sur leur conception. Avec ces
contraintes, les composants sont globalement
plus chargés et des simulations avancées
sont systématiquement requises car :
- les marges de conception sont réduites
et doivent donc être évaluées avec précision,
- de nouveaux phénomènes physiques,
notamment instationnaires et fortement
couplés font leur apparition.
- chaque détail géométrique local peut
avoir un impact significatif sur le comportement
du moteur complet
- les interactions entre les phénomènes de
différentes disciplines deviennent significatives
Cela induit une complexité croissante des
simulations liées aux aspects multiphysiques
(plus de degrés de liberté par
point d’intégration, modèles de couplage),
instationnaires (résolution temporelle, non
harmonique) et multi-échelles (d’avantage
de points d’intégration) nécessitant des
centres de calcul de grande puissance
(HPC High Performance Computing).
Cet article illustre ces différents aspects à
travers quatre exemples choisis en suivant
le flux d’air dans le turbomoteur :
- les simulations aérodynamiques dans les
compresseurs
- la conception des chambres de combustion
(états stables et instables)
- la simulation aérothermique dans les
turbines
- la conception mécanique des blindages
de turbine
Simulations
aérodynamiques
dans les compresseurs
Les performances des compresseurs,
caractérisées par l’efficacité du composant,
le débit, l’opérabilité (la capacité à
accélérer) et taux de compression (rapport
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Dossier
entre la pression en sortie du compresseur
et la pression d’admission à l’entrée du
moteur) sont très sensibles aux détails
géométriques. Ces effets technologiques
très localisés sont par exemple les jeux de
fonctionnement (entre les parties fixes et
mobiles), les rayons de raccordement entre
les pales et les disques, les interactions
entre le flux principal et le flux secondaire,
etc. Bien que locaux, ils impactent à
l’ordre 1 les performances globales du
compresseur.
Par ailleurs, le fait de pousser la charge
aérodynamique des compresseurs expose
ceux-ci à des phénomènes instationnaires
violents, souvent non-synchrones, générant
de fortes vibrations.
La conception de ces composants nécessite
donc de modéliser à la fois le compresseur
complet (vaste domaine) et les détails
technologiques (petite taille).
Les équations tridimensionnelles en écoulement
visqueux avec modélisation de la
turbulence, doivent être résolues sur ces
immenses domaines décomposés en
plusieurs millions de cellules, idéalement
avec des approches instationnaires. Cela
revient à cumuler quasiment toutes les
difficultés du calcul numérique.
Conception des chambres
de combustion
Les nouvelles conceptions de chambre de
combustion doivent couvrir un large éventail
de conditions d’exploitation. Leur modélisation,
en particulier à la limite du
domaine de vol ou pendant les phases
transitoires, est un défi pour les modèles
physiques et les méthodes numériques.
- Tout d’abord, la physique de formation
du mélange air-carburant doit être intégrée
par une analyse de l’injecteur (instationnaire,
diphasique, visqueux)
- Puis la simulation aérothermique doit
coupler le flux principal et le flux de dilution,
pour déterminer le comportement
de la flamme et les champs de température
générés. Bien sûr, le comportement
flamme est fortement couplé aux
champs de température / pression dans
la chambre de combustion.
- Ces champs de température sont ensuite
transportés à la sortie de la chambre de
combustion et utilisés pour déterminer
les champs de température sur les
composants de la turbine située en aval.
- Enfin, le comportement instationnaire de
Figure 1 - Simulation d’équilibre de la combustion dans une chambre -
Les champs de température
la chambre de combustion doit être
étudié afin de déterminer sont comportement
transitoire, aux limites du domaine.
Il faut en particulier veiller à ce
qu’aucun des phénomènes instationnaires
n’apparaisse sur la plage de fonctionnement
du moteur (les chambres de
combustion produisant des faibles
niveaux de NOx sont plus sensibles à ces
phénomènes).
Deux exemples sont présentés ici, concernant
le couplage aéro-thermo-chimique
dans la chambre et les comportement
instationnaire haute fréquence.
Couplages
aéro-thermo-chimique
Pour atteindre les cycles thermodynamiques
plus efficaces, il est nécessaire
d’augmenter le rapport pression / température
en entrée de turbine, ce qui entraine
de facto l’augmentation de la charge thermique
dans la chambre de combustion.
De plus, l’emploi de technologies à faible
NOx impose d’utiliser plus d’air pour la
combustion et moins pour le refroidissement
que les chambres conventionnelles.
Ainsi, le refroidissement de la chambre de
combustion nécessite la réalisation d’études
spécifiques. L’utilisation de simulations
avancées avec des moyens de calcul
haute performance (HPC) est devenue
indispensable.
A titre d’exemple, une simulation avancée
3D d’un secteur de chambre de combustion
est présenté sur la figure 1. Afin de
traiter précisément le refroidissement des
parois de la chambre de combustion, tous
les trous d’injection ont été inclus dans
la simulation. Ceci conduit à un maillage
de 13 millions de cellules tétraédriques.
Avec cette technique, il est possible :
- d’avoir une carte précise des charges
thermiques sur les parois refroidies.
- de mieux prendre en compte l’interaction
entre les jets produits par les trous de
refroidissement et le flux principal,
- et donc de prédire plus précisément la
carte de la température à la sortie de
combustion, ce qui est dimensionnant
pour la durée de vie des pales de turbine.
Le code utilisé pour cette simulation
comporte de nombreux modèles physiques
: mélange de flux, pulvérisation, interactions
pulvérisation / flux, combustion,
interactions turbulence / combustion, flux
de convection sur la paroi. Il est basé sur
un modèle de turbulence de Navier Stokes
Moyenné (RANS : Random Averaged Navier
Stokes). Développé pour des machines
massivement parallèles, il a permis de
réaliser le calcul présenté sur les 8200
coeurs du CEA-CCRT (Commissariat à
l’énergie atomique). Il a nécessité l’utilisation
simultanée de 100 processeurs en
parallèle pendant environ 72 heures pour
simuler un dixième de la chambre de
combustion.
Si le comportement global de la chambre
est bien représenté, cette formulation est
mal adaptée pour prédire précisément les
interactions locales (en régime très turbulent)
entre les trous de refroidissement
et le flux principal. Une approche plus
précise est possible grâce à des codes
de simulation instationnaires spécifiques,
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Dossier
Figure 2 - Détails de la géométrie:
Secteur de combustion (à gauche)
et vrille (à droite)
comme celui utilisé dans l’application
suivante, mais ces techniques sont encore
très coûteuses en termes de CPU).
Figure 3 - maillage de calcul
La simulation
du comportement
instationnaire dans
la chambre de combustion
Le comportement instationnaire de la
chambre de combustion doit être étudié
afin de déterminer si la flamme est stable
sur la pleine plage de fonctionnement du
moteur. Des études récentes ont démontré
la capacité et la précision de simulations
turbulentes aux grandes échelles (LES
Large Eddy Simulation) pour calculer les
problèmes fortement turbulents et instationnaire
dans les chambres de combustion
aéronautiques [Figures 1, 2].
Cependant, en raison des coûts de calcul,
ces études sont souvent limitées à des
géométries simplifiées (par exemple
secteur de chambre avec un seul injecteur).
Des études [3-5] ont montré que
cette simplification ne permettait pas de
prendre en compte les interactions entre
les injecteurs et les propagations azimutales
des phénomènes physiques.
Le cas présenté ici est un calcul LES réalisé
sur une chambre de combustion complète.
Pour réduire la dépendance des résultats
aux conditions limites appliquées, tous les
éléments caractéristiques de la géométrie
ont été pris en compte, sur 360°.
Cette approche fait de cette simulation une
première mondiale. La configuration se
compose de 15 secteurs identiques contenant
chacune un injecteur de pré-vaporisation
à mélange pauvre (Lean Premixed
Prevaporised) comme le montre la figure 2.
Le domaine complet de calcul se compose
de plus de 42 millions de cellules tétraédriques
et 8 millions de nœuds comme le
montre la Figure 3.
Les simulations ont été réalisées par
l’équipe CFD du CERFACS (Toulouse,
France), avec le code AVBP sur le supercalculateur
Mare-Nostrum situé à Barcelone,
Espagne (10.240 processeurs
fonctionnant à 2,3 GHz).
Tous les résultats présentés sont obtenus
avec :
- Un algorithme de troisième ordre pour
intégrer les équations LES,
- un modèle Smagorinsky pour la turbulence,
- un modèle dynamique de la flamme
comportant une chimie simplifiée du kérosène.
Lla vaporisation du kérosène est
supposée instantanée de sorte que seul
le flux gazeux est calculé (calcul monophasique).
Un champ de température calculé sur la
structure complète (360°) est présenté
en figure 4. Il montre clairement le caractère
non-axisymétrique de l’écoulement.
Figure 4 - Champ de température
dans la chambre de combustion
L’analyse de la pression dans la chambre
de combustion indique la présence d’un
mode acoustique à 600Hz se propageant
azimutalement, également identifié dans
les résultats expérimentaux obtenus par
ailleurs. Chaque injecteur réagit à la
présence de ce mode acoustique. L’interaction
entre ce mode et chaque injecteur
modifie localement les conditions de
combustion conduisant à des résultats
significativement différents de ceux
obtenus dans un calcul sur un seul secteur
LES dans les mêmes conditions.
Plus de 700 000 pas de temps ont été
calculés (5,4 s / itération sur 256 processeurs).
Plus de 200 Gb de données (avec
2,5 Gb stockées par pas de temps) ont été
enregistrées. 5 configurations ont été simulées.
Elles ont nécessité 10 jours de calcul
sur 256 processeurs en parallèle, et
montré que ce type de calcul est maintenant
accessible dans le cadre d’un développement
moteur.
Simulations
aérothermiques
dans les turbines
La turbine est le composant situé juste en
aval de la chambre de combustion : elle
est donc soumise aux températures
extrêmes des gaz de combustion, qui
dépassent largement la température limite
supportable par les matériaux qui la constituent.
Il est donc nécessaire de refroidir
la structure de la turbine avec l’air « frais»
(500°) prélevé en sortie du compresseur.
L’efficacité des turbomoteurs étant liée
aux rapports de pression et aux températures,
chaque nouvelle génération de
turbine voit augmenter le niveau de température
qu’elle doit supporter, tout en devant
assurer un taux de détente plus élevé, avec
un bon rendement.
Des simulations avancées sont donc
nécessaires pour les concevoir, comme
illustré ici sur la simulation thermique du
distributeur de turbine haute pression (il
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Dossier
- effectuer une analyse paramétrique pour
différentes configuration de refroidissement.
Le maillage du domaine de calcul, illustré
en figure 5, nécessite environ 20 millions
de cellules.
La simulation a nécessité 72 heures de
calcul sur 12 processus (cluster Linux
moderne de 128 CPU à 2 GHz).
Figure 5: domaine de calcul constitué de passage d’écoulement NGV et de
refroidissement interne
Figure 6 - rationalise (à gauche) et champ de température sur la surface de la lame
s’agit de la pièce statique qui homogénéise
et oriente l’écoulement avant les aubages
mobiles de la turbine). L’enjeu principal de
cette simulation est d’optimiser le refroidissement
nécessaire (disposition de trous
de refroidissement) vis-à-vis :
- des niveaux de température sur la pièce
pour identifier les zones sujettes au fluage
- des zones de fort gradient local de température
pouvant provoquer de la fatigue
thermo-mécanique
- du besoin en air de refroidissement
alimentant le système d’air secondaire
qui doit être minimisé au possible pour
réduire l’impact sur les performances.
Les analyses associées sont complexes
car pour déterminer la température de la
structure il est nécessaire de prendre en
compte la convection, la conduction et le
comportement mécanique (problème
puridisciplinaire et fortement couplé). En
effet, les champs de températures provoquent
des dilatations de la structure qui
modifient les jeux qui eux même impactent
les écoulements donc les champs de
température.
L’exemple présenté met en œuvre un
modèle numérique tridimensionnel sur un
distributeur de turbine haute pression.
Les calculs sont réalisés avec le code
Fluent avec un double objectif :
- caractériser l’aérothermique, c’est-à-dire
les écoulements et les échanges thermique,
du distributeur de turbine (flux
chaud, flux de refroidissement interne,
conduction thermique),
Une comparaison avec des essais a
montré que le modèle est représentatif
des phénomènes aéro-thermiques internes
et externes et qu’il peut être utilisé en
conception pour identifier l’influence de
différents paramètres (débit de refroidissement,
répartition, conditions aux limites).
Quelques résultats sont proposés sur la
figure 6, en particulier les lignes de courant
qui permettent d’illustrer le comportement
du fluide à l’intérieur et l’extérieur du profil.
Ces couplages convection / conduction
donnent accès à la température dans la
structure qui est une donnée critique pour
l’évaluation la durée de vie.
Si ce type de calcul est aujourd’hui tout à
fait accessible en conception, l’évolution
des codes d’analyse thermique consistera
à augmenter la performance de calcul pour
intégrer plus d’effets géométriques et des
modèles plus complexes pour la transition
laminaire-turbulent qui est un facteur clé
des transferts de chaleur.
L’optimisation de masse
des blindages de turbine
soumis à des impacts
Les objectifs d’amélioration des performances
et de réduction de masse des
turbomoteurs doivent être atteints sans
compromis sur la sécurité. Dans le cadre
de la certification d’un nouveau produit
aéronautique, les organismes internationaux
de réglementation de l’aviation, tels
que la FAA aux États-Unis (Federal Aviation
Administration) ou l’agence européenne
de sécurité aérienne (AESA)
demandent la démonstration de la sureté
par des essais ou analyses. Par exemple,
des règlementations doivent être respectées
par rapport aux débris à haute
énergie, basées sur le principe que tout
débris du moteur doit être contenu [6] à
l’intérieur de celui-ci.
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Dossier
Chaque pièce en rotation est conçue pour
résister à des niveaux de charge élevés,
couvrant un large éventail d’incidents
possibles. Néanmoins, dans certains cas
très rares, une survitesse de l’arbre est
possible, générant alors des charges mécaniques
énormes sur les disques de turbine.
Cela peut se produire lorsque la turbine
de puissance n’est plus freinée mais que
la chambre continue de produire des gaz
chauds. La turbine accélère donc très rapidement
jusqu’à atteindre ses limites de
tenue mécanique.
Afin d’éviter une rupture de disque entrainant
la centrifugation de débris lourds difficiles
à contenir, Turbomeca utilise un
système de fusible qui consiste à casser
toutes les pales de la turbine de puissance
à une vitesse donnée. Sans aubages dans
la veine d’air, les gaz chaud résiduels de
la chambre n’entraînent plus le disque en
rotation, ce qui le protège d’une accélération
trop brutale jusqu’à des vitesses
trop élevées. Ce concept est nommé
« blade shedding » ou « dispositif de séparation
des pales » [7].
Figure 7 - Géométrie : aube de turbine de puissance (à gauche), la turbine de module
(à droite)
Si ce dispositif protège le disque, la règlementation
impose néanmoins de contenir
tous les débris des pales, ce qui impose
l’utilisation d’un blindage circonférentiel
de turbine, qui est un composant lourd.
Son optimisation (performance de rétention
vis-à-vis de la masse) est difficile et
nécessite des essais de démonstration
très coûteux en raison de leur aspect
destructif. Pour réduire le nombre de ces
essais, Turbomeca réalise des simulations
de blade shedding, phénomène transitoires
rapide traité avec des codes de
calcul spécifiques.
En effet, le phénomène ne dure que
quelques millisecondes, mais est si violent
que la simulation associée doit se baser
sur une intégration temporelle explicite.
En outre, au cours de la perte des pales,
d’importantes charges transitoires sont
transmises à la structure de l’hélicoptère
à travers les supports du moteur : ces
phénomènes sont à des échelles de temps
et d’espace différentes. En conséquence,
les simulations doivent répondre à deux
problèmes :
- La prédiction des charges transitoires
transmises à l’hélicoptère [8], phénomène
transitoire « lent » et « global »
- L’optimisation du blindage et la garantie
Figure 8 - Déformation plastique et libération des pales au cours d’une séquence
«Domino»
de non perforation de celui-ci [9] par les
impacts des pales, phénomène très
rapide et « local ».
Il s’agit typiquement d’un problème multiéchelle,
en temps et en espace, qui nécessite
de coupler 2 approches numériques
Le cas étudié ici est celui d’une turbine
libre de deux étages qui nécessite la modélisation
d’un domaine géométrique assez
large comme exposé sur la figure 7.
- le rotor de la turbine avec les 2 disques,
- les 45 aubes du premier étage et les
49 aubes du deuxième étage la turbine
avec leur zone de rupture,
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Dossier
- l’anneau de turbine définissant la veine
d’air extérieure,
- le blindage de rétention.
Le maillage est composé d’environ
300 000 nœuds et 200 000 éléments. La
plupart des composants, y compris les
pales sont représentés par des éléments
parallélépipédiques avec 8 nœuds, modélisation
validée en [8] nécessitant un effort
de maillage important.
Les deux ensembles impactés sont modélisés
avec des modèles de plasticité
Johnson-Cook (identifiés en quasi-statique)
à haute vitesse de déformation (10-4 - 104
s-1) et fonction de la température (0° à
500°C) [10]. La modélisation de fragmentation
est alors prise en charge par un
critère de déformation plastique, tel que
décrit dans la littérature [11].
Le calcul est effectué en deux étapes :
- une phase de mise en précontrainte, qui
intègre le champ de force centrifuge pour
trouver la position d’équilibre des disques
aubagés en rotation (conditions initiales
de la deuxième phase),
- une phase transitoire physique, avec mise
en rotation explicite des rotors et libération
d’une pale.
La simulation présentée montre la fragmentation
de la première pale éjectée et
la libération des autres pales que l’on
appelle «effet domino». L’analyse de la
séquence est obtenue en intégrant l’ensemble
de la turbine. Elle permet de
comprendre le phénomène et d’optimiser
la masse du blindage.
Une vue typique du résultat après quelques
millisecondes est montrée sur la figure 8.
Le calcul a été effectué avec quatre processeurs
fonctionnant à 2GHz. 80 heures de
calcul ont été nécessaires pour simuler les
20 premières millisecondes du phénomène.
Conclusions
L’effort réalisé dans le monde aéronautique
pour réduire l’impact environnemental
du transport aérien nécessite de
maitriser de nouvelles technologiques. Les
délais de développement imposés par le
marché (Lead Time to Market) et les coûts
associés sont des contraintes structurantes
pour les industriels. En apportant
des réponses à ces contraintes, la simulation
s’est imposée dans l’aéronautique
comme un outil indispensable, pierre angulaire
pour la prospection de nouvelles technologies
et leur maturation.
Le matériel informatique est capable de
répondre à la plupart des besoins en
termes de puissance de calcul, si bien
qu’aujourd’hui, ce sont souvent les logiciels
qui limitent les performances de
calcul. En effet, pour exploiter la puissance
des machines actuelles, le mode de
codage des logiciels doit évoluer pour tirer
le meilleur partir d’une mise en œuvre
massivement parallèle. Divers projets sont
en cours dans le monde pour améliorer les
performances des outils de simulation.
Références bibliographiques
En parallèle, plusieurs initiatives sont
prises en charge par la communauté européenne
pour développer la puissance CPU
disponible en Europe (http://www.hpceuropa.eu,
http://www.prace-project.eu,
etc.). En France, les défis HPC sont abordées
dans les pôles System@tic
( h t t p : / / w w w . s y s t e m a t i c - p a r i s -
region.org/fr/index.html) et Aerospace Valley
(http://www.aerospace-valley.com) ●
Eric Seinturier
(eric.seinturier@turbomeca.fr),
Laurence Vial (Laurence
.vial@turbomeca.fr), Nicolas Savary
(Nicolas.savary@turbomeca.fr),
Thomas Léderlin
(thomas.lederlin@turbomeca.fr),
Sylvain Coste
(Sylvain.coste@turbomeca.fr),
Mathieu Herran
(Mathieu.herran@turbomeca.fr).
Traduction : Jean-Paul Prulhière
(Metexo Eng)
[1] G. Boudier, L. Gicquel, T. Poinsot, D. Bissières and C. Bérat, Comparison of LES, RANS and
Experiment in an Aeronautical Gas Turbine Combustion Chamber, In Proc. of the
Combustion Institute, 31(2):3075-3982 (Elsevier,Pittsburgh, 2007).
[2] P. Moin and S.V. Apte, Large-Eddy Simulation of Realistic Gas Turbine Combustors, AIAA
Journal, 44(4), 698-708, April 2006.
[3] G. Boudier, N. Lamarque, G. Staffelbach, L.Y.M. Gicquel, and T. Poinsot. Thermo-acoustic
stability of a helicopter gas turbine combustor using large-eddy simulations, International
Journal of Aeroacoustics, 8(1):69-94, 2009.
[4] G. Staffelbach, L.Y.M. Gicquel, G. Boudier, and T. Poinsot. Large Eddy Simulation of self
excited azimuthal modes in annular combustors. Proc. of the Combustion Institute, 32,
2009.
[5] G. Staffelbach, L.Y.M. Gicquel, and T. Poinsot. Highly parallel large eddy simulations of multiburner
configurations in industrial gas turbines. The Cyprus International Symposium on
Complex Effects in Large Eddy Simulation, 2005.
[6] European Aviation Safety Agency, CS-E Rules for the Certification of engines, 2007
[7] F. Deheeger, M. Lemaire, M. Pendola, D. and Vallino, Reliability analysis of a blade shedding
safety system. In Safety and Reliability of Engineering Systems and Structures, A. G.,
ed., Rome, Millpress, Rotterdam, June, 19-23, 2005, Schuller G.I. and Ciampoli M. Eds, p.
544.
[8] M. Herran, H. Chalons, D. Nélias and R. Ortiz, Implementation of rotor dynamics effects into
the Europlexus code for the prediction of transient dynamic loading of engine mountings
due to Blade Shedding unbalance, In Proc of ASME Turboexpo 2009, GT2009-59615
[9] M. Herran, H. Chalons, D. Nélias, R. and Ortiz, Modelling the impact of a blade on a shield
during a blade shedding . In Proc. of the Vibrations, Choc and Bruit Congress 2008, Ecully,
France.
[10] A. Rusinek, J.R. Klepaczko, R. Bernier, Caractérisation de trois alliages et modélisation du
comportement themo-visco-plastique, Internal technical report Turbomeca - LPMM Metz,
2007
[11] K.S. Carney, J.M. Pereira, D.M. Revilock, P. Matheny, Jet engine fan blade containment
using an alternate geometry, International Journal of Impact Engineering 2008, 1-9
E S S A I S & S I M U L AT I O N S ● AV R I L , M A I , J U I N 2 0 1 2 ● PAG E 5 4

Dossier
Simulation électromagnétique
Exemple de simulation d’un schéma
électrique d’un câblage d’avion
(harnais)
La longueur totale des câbles électriques dans un véhicule est impressionnante
et ne fait qu’augmenter. Souvent considérés comme secondaires
lors des phases de conception, les câbles, regroupés dans des
harnais utilisent des espaces non adaptés. C’est pourquoi des outils
spécialisés dans l’optimisation des torons plus ou moins complexes ont
été développés afin de répondre à des objectifs croissants de performance
et de sécurité.
La longueur totale des câbles électriques
dans un véhicule ne cesse de croître et de
poser des problèmes. Ceux-ci atteignent
plusieurs kilomètres dans une voiture,
plusieurs centaines dans un avion et
plusieurs milliers dans un navire. Ils sont
pourtant souvent considérés comme
secondaires dans les phases de conception.
On regroupe ainsi ces câbles dans
harnais de câblage de l’Airbus A380
terminé en place dans l’avion
Exemples de toron
Figure 1
des torons (ou harnais) qui utilisent les
espaces disponibles laissés par la conception
mécanique pour relier les équipements
électriques. Pour répondre aux
objectifs globaux de performance et de
sécurité, des outils spécialisés dans l’optimisation
des torons plus ou moins
complexes ont été développés.
Constitués de modules optionnels, ils
Description fonctionnelle de l’outil
harnais en cours de réalisation
peuvent permettre d’optimiser les harnais
selon différents critères :
- volumiques : densité de câblage dans les
torons, optimisation des chemins de
câbles,
- vthermiques : dimensionnement des
câbles pour maitriser leur échauffement
lorsqu’ils sont parcourus par des courants
importants,
- vélectromagnétiques (CEM ) : minimisation
des couplages entre câbles, choix
des types de câblage (blindé, surblindé,
bifilaire,... et de la topologie)
Les outils les plus complexes sont destinés
en général aux donneurs d’ordre. Ils utilisent
des techniques de modélisation 3D
basés sur des maillages de la totalité de
la structure et nécessitent en général l’emploi
de gros calculateurs.
Il existe aussi des outils complémentaires,
conviviaux, adaptés à des PME-PMI et des
bureaux d’étude.
Intégrés à l’environnement PC, ils sont
utilisés comme des aides à la conception
de torons.
Nous présentons ci-après un tel outil et
ses différentes potentialités (figure 1).
Description fonctionnelle
de l’outil
Il est constitué de plusieurs modules,
correspondant aux différentes phases
d’avancement de l’étude comme schématisé
figure 2.
Nous décrivons ci-après ces modules.
Le schéma de câblage
(wiring diagram)
Figure 2
Il donne une représentation simplifiée du
circuit électrique (fourni par le client) où
figurent de manière schématique :
- les modules électriques constituant le
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Dossier
circuit circuit (connecteurs type de
signaux émis et reçus niveaux acceptables…)
- les connexions (pour les alimentations et
les transports de signaux entre les
modules).
Il est utilisé pour s’assurer que toutes les
demandes, en particulier les connexions
indiquées, ont été prises en compte.Il
définit la topologie générale qui est une
des contraintes dimensionnantes dans la
construction du harnais et qui impose des
règles d’interconnexions entre les composants
correspondant à leur emplacement
physique dans le produit fini. Basé sur une
interface graphique très conviviale, il utilise
des bibliothèques de symboles spécifiques
(norme ATA notamment : connecteurs,
prises de coupure, « coax », blindages, etc.).
Nous présentons ci-contre quelques vues
d’écran.
Les listes de câblage
(hook-Up List)
A partir des schémas faits précédemment
(Wiring Diagrams), le logiciel génère une
liste de câblage, exportable au format
Excel, qui donne pour l’ensemble du
dossier ou par fonction :
- les extrémités de chaque fil ou câble:
pinoche/contact et connecteur/ équipement,
- les caractéristiques de chaque fil :
section, couleur, route, type (blindé,
surblindé, bifilaire)
- le côté mâle ou femelle des disconnecteurs/prises
de coupure,
- la localisation par zone de chaque
élément,
- les reprises de blindage,...
Celle-ci est entièrement paramétrable et
permet la détection des anomalies :
doublons de fils ou de pinoches par
exemple.
Les vues ci-après montrent les types de
sorties obtenues (dans un formalisme
métier utilisé par les sociétés réalisant les
harnais).
Création du synoptique
du harnais
Il est alors possible de créer le synoptique
du harnais de câblage qui sera la représentation
2D du véritable harnais.
Simulation
électromagnétique
Il est maintenant possible d’étudier le
comportement électrique du harnais :
- dans son mode de fonctionnement électrique
nominal,
- en étudiant (option) les interactions entre
câbles situés à l’intérieur d’un toron pour
analyser les couplages qui pourraient
perturber les équipements
Fonctionnement électrique
Conçu spécialement pour l’automatisme
et l’électrotechnique, l’outil permet de
mesurer les courants et tensions :
- en tout point de l’installation,
- en régime nominal ou évenementiel
(fermeture d’un relais par exemple).
- dans le domaine temporel ou fréquentiel
Il est possible
- de calculer les consommations ou d’étudier
:
- Le fonctionnement des contacteurs,
disjoncteurs, fusibles, etc.
- Le fonctionnement en cycle complet
d’un automatisme,
- La sélectivité des protections.
- de faire des modifications rapides sans
avoir à modifier le schéma : impédance
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Dossier
des composants, longueurs de fils, types
de couplage.
- de visualiser le comportement séquentiel
d’une installation.
Nous présentons ci-dessous deux types de
présentation (de type oscilloscope ou
analyser de spectre).
EXEMPLE DE SIMULATION D'UN SCHEMA ELECTRIQUE D'UN CABLAGE D'AVION (HARNAIS)
Etude des couplages
entre câbles
Lorsque des fils parallèles sont situés dans
un environnement proche (ce qui est le
cas d’un toron), une réplique des signaux
haute fréquence (de quelques kHz à
environ 1 MHz) circulant dans un fil est
observé sur les fils situés à proximité.
Il est important de la connaître et de vérifier
si elle ne risque pas de perturber les
matériels situés à son extrémité.
Si c’est le cas, il faudra prendre des
mesures correctives pour en réduire le
niveau (éloignement des câbles du câble
perturbateur, blindage, filtrage à l’entrée
de l’équipement,...)
Pour décrire ces interactions électromagnétiques,
la théorie des lignes de transmissions
est généralement utilisée. Elle
permet de connaître l’ensemble des
courants et tensions le long des câbles.
L’approche retenue dans le simulateur
utilise un formalisme basé sur la topologie
électromagnétique transformant les courants
et tensions en ondes.
Dans ces équations tensorielles, les paramètres
principaux sont les matrices d’inductances,
de capacités, de conductances
et de résistances linéiques. Ils sont directement
liés à la position relative des câbles
dans le toron.
Or celui-ci, lié aux contraintes de fabrication
et d’installation des harnais est difficilement
maîtrisable comme le montre la
vue ci-contre (coupe d’un toron)
Le logiciel développé tient compte de ce
phénomène en travaillant sur des données
probabilistes.
- Il utilise :
- la topologie des câbles fournie par le
synoptique du harnais
- les paramètres électromagnétiques de
chaque module électrique (impédance
d’entrée ou de sortie, tensions et
courants, fréquences de coupure, seuils
d’acceptabilité,...)
- Il fournit ensuite des indicateurs d’alerte
ou de bon fonctionnement en balayant
automatiquement ou manuellement les
différents modes de fonctionnement des
équipements connectés.
- Il permet aussi de proposer des modifications
locales de la topologie (distance
entre câbles, type de câble, blindé ou
non...) pour supprimer les alertes.
Le formalisme utilisé (basé sur des
résolutions de systèmes d’équations
E S S A I S & S I M U L AT I O N S ● AVR I L , M A I , J U I N 2 0 1 2 ● PAG E 5 7

Dossier
différentielles appliquées à des réseaux
filaires) permet des calculs très rapides
avec des moyens de calcul de type PC.
Cet outil est à privilégier dans la phase de
conception du harnais (début du cycle en
V). Il ne remplace pas ceux maillant la totalité
de la structure, de type 3D, qui valideront
le toron virtuel mis en place dans
l’avion (fin du cycle en V) avant son intégration
physique.
Extensions prévues
Le module actuel est limité aux couplages
entre câbles situés dans un toron. Il ne
couvre pas la totalité des phénomènes
rencontrés en CEM. Il est donc prévu de
le compléter par des modules prenant en
compte le rayonnement généré par un
toron et l’illumination d’un toron par un
champ électromagnétique (Foudre, Wi-FI,
radar). L’augmentation de matériaux
composites dans les avions, souvent peu
blindées de par leur nature, justifie le développement
de ces extensions ●
JP. PRULHIERE
J. PERE-LAPERNE
Compétences
Promea : le portail des moyens
d’essais en Aquitaine
Les essais représentent pour les industriels de tous secteurs une étape
décisive dans le développement de leurs produits de haute technologie.
Qu’il s’agisse de mettre au point des matériaux, des procédés ou des
machines, les tests d’évaluation nécessitent des compétences spécialisées,
des moyens spécifiques couteux et une garantie de confidentialité.
Il est apparu très vite nécessaire de disposer d’un catalogue actualisé des
moyens d’essais disponibles existant en France, accessible aux industriels
ayant besoin de tels moyens.
http://www.promea-aquitaine.com/ proposant
une offre de services de moyens d’essais
et de compétences aux grandes
entreprises et aux PME dans les domaines
de l’aéronautique, du spatial, de la
défense, des transports et de l’énergie.
Conçu comme un catalogue de prestations
professionnelles spécialisées, ce site
permet deux types d’accès :
À notre connaissance, le premier catalogue,
sous format papier et toujours disponible,
a été réalisé par l’ASTE dans les
années 80.
Plus récemment, les grands centres d’essais
aquitains tels que Astrium (AST:
Groupe EADS), le CEA-CESTA, SME (Groupe
SAFRAN) et Snecma Propulsion Solide
(Groupe SAFRAN), soutenus par le Conseil
régional d’Aquitaine et son agence régionale
Aquitaine Développement Innovation,
se sont fédérés pour créer un site Web
- une recherche par famille et type d’essais
couplée à un outil de recherche pertinent,
- un accès direct au centre de ressources
correspondant à chaque besoin précis,
pour un contact rapide et confidentiel.
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Dossier
Domaines
Caractérisation matériaux
Chocs/Accélérations
Vibrations
Essais statiques
Tenue en environnement
Vieillissement accéléré
Laser
Optique
Radioélectrique CEM-SER
Contrôle Non Destructif (CND)
Famille
Impact
Mécanique
Physique
Physique optique
Thermo-physique
Accélération constante (centrifugeuse)
Choc pyrotechnique
Choc simple sur vibrateur (dent de scie, 1/2 sinus, trapèze)
Choc SRC
Chute libre (machine à choc et tour de chute)
Impact (Lanceur)
Analyse modale
Essai acoustique en chambre réverbérante
Vibration sur excitateur électrodynamique (fréquence min ≥ 5 Hz)
Vibration sur générateur hydraulique (fréquence min < 5 Hz)
Caractérisation liaison vissée
Dépression
Impact
Pression décompression gazeuse
Pressurisation gazeuse
Pressurisation liquide
Surpression gazeuse
Torsion-Traction-Compression
Brouillard salin
Incendie
Pluie
Cyclage thermique
Cyclage thermique par infrarouge
Tenue au flux
Etat de surface
Interférométrie
Réflexion
Transmission
Caractérisation
Mesures
Fuite
Infrarouge
Optique shearographie
Rayon X haute énergie
Rayon X radiographie
Rayon X scopie
Rayon X tomographie
Timbrage
Ultrason
Il fait appel à plus d’une centaine de
moyens d’essais, certains étant uniques en
Europe (comme les centrifugeuses ou les
chambres anéchoïques), associés à des
compétences métier pour fournir, si nécessaire,
une aide en ingénierie d’essai : spécification
et préparation d’essai, conduite
d’essais, analyse des résultats.
Le tableau ci-après donne une liste des
principaux essais qu’il est possible de
réaliser avec le parc existant.
A titre d’exemple, nous présentons cidessous
les moyens d’essais de vibration
disponibles, avec un résumé de leurs
performances et l’organisme qui les
possède.
En cliquant sur l’icône à droite, on accède
directement à un masque de saisie
permettant de contacter l’organisme, pour
une réponse sous 48 h maximum.
Ce portail d’accueil permettra de connaitre
le parc des moyens d’essais aquitains, à
l’origine dédiés essentiellement aux activités
Défense et qui s’ouvre aujourd’hui
au domaine civil.
La plate-forme Mosart
(http://mosart.org), dédiée aux PME (cf.
article dans ce numéro) a pour but de faire
connaitre et fédérer les ressources nécessaires
pour concevoir un produit soumis à
des contraintes environnementales, en
privilégiant les proximités, géographique
et thématique. Elle s’appuiera donc naturellement
sur cette plate-forme ●
De longue date, l’Aquitaine, tournée vers
le secteur aéronautique, concentre autour
de Bordeaux un véritable vivier de ressources
de tout premier plan :
• la plus grande concentration de moyens
d’essais d’Europe,
• des spécialistes en ingénierie d’essais
(études, calculs, programmes d’essais,
analyses, expertises).
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Dossier
Contrôle non destructif
La tomographie industrielle
Créée en 2003 Astrium, leader mondial du transport spatial et satellite est
une filiale à 100% d’EADS. Réputé pour ses compétences en tant que
maitre d’œuvre européen des grands programmes spatiaux et militaires
tels que les lanceurs Ariane et les missiles de la force de dissuasion française,
Astrium répartit son activité à travers ses centres de conceptions et
d’assemblages en France et en Europe.
L’établissement d’Aquitaine situé près de
Bordeaux est le site de la société engagé
dans le projet Promea-Aquitaine (cf article
du dossier). En effet Astrium Aquitaine
dispose de nombreuses compétences en
ingénierie et moyens d’essais qui confortent
sa position de maitre d’œuvre du
transport spatial civil et militaire.
Elargir ses moyens de
contrôles non destructifs
vers la Haute Définition
En 2011, le département chargé des
moyens de contrôles non destructifs en
Aquitaine s’est engagé dans une politique
d’amélioration des performances de ses
machines en complétant sa gamme d’équipement
de radiographie X. Ainsi Jacques
Bouteyre, responsable de l’activité CND
sur le site Bordelais a bénéficié de l’investissement
de deux tomographes par
absorption de rayons X. Ces scanners
industriels permettent la reconstruction
informatique d’un volume virtuel de l’objet
inspecté dont on pourra extraire des
coupes en tous lieux.
Ces moyens peuvent répondre à de nombreux
besoins dans le domaine du contrôle
non destructif. Notamment le Tomographe
de 450 kV qui offre, pour des structures
de grande dimension de 2m x 3,5m et de
masse de 3T, une résolution de 60 à
200µm.
Par ailleurs, un Macro-Tomographe 225 kV
de haute définition permet d’obtenir une
résolution de 10µm maximum sur des
structures de dimension de 1,5m x
620mm et de masse de 100kg.
Grâce à ces tomographes et son expertise,
Astrium répond à une forte demande des
clients qui recherchent des contrôles de
plus en plus performants et précis. « Cet
engagement se révèle être fructueux par
la qualité des analyses et le contrôle des
objets confiés par nos clients qui nous ont
fait confiance » explique Patrice Jamain
responsable des ventes ●
Votre contact Astrium :
Patrice JAMAIN
Program, Sales & Contracts Manager
Patrice.jamain@astrium.eads.net
Sur le web:
www.promea-aquitaine.com
www.astrium.eads.net/en/equipment/
?tab=681
Tomographe 450 KV
Macro Tomographe 225 KV
Expertise Moteur MOTO
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Voyage au centre de la terre
Des essais insolites
Comment tester des ascenseurs lorsque l’on ne dispose pas de tour directement
sortie du sol mais que non loin de ses usines et de ses bureaux
d’études se trouve une carrière ? Le fabricant finlandais Kone a trouvé la
solution en construisant un centre d’essais au cœur même d’une exploitation
de calcaire. Reportage à près de 350 mètres sous la terre.
seconde et contenir une charge de
50 tonnes. Surtout, cette tour est destinée
à tester les ascenseurs Kone dans des
conditions extrêmes. Le laboratoire Kone
High-Rise, nom de l’endroit où sont effectués
les tests, est en effet situé dans un
lieu qui de par sa raison d’être, est familier
des conditions de travail dures : une
température qui n’excède pas les 6°C., de
l’eau qui coule en permanence et, de fait,
un taux d’humidité élevé.
La tour de test d’ascenseurs la plus grande
d’Europe se trouve dans le nord de l’Europe,
en Finlande, elle est souterraine !
Située à moins d’une heure de Helsinki,
l’exploitation minière de Lohja, ville du sud
de la Finlande, a démarré il y a plus d’un
siècle – en 1897 pour être plus précis –
au moment où l’on décida d’exploiter le
calcaire à l’échelle industrielle. L’extraction
minière de ce gisement se chiffre en
plusieurs millions de tonnes par an. Aujourd’hui,
la carrière est détenue par Tytyri
Nordkalk Corporation. Pour information,
notons que Partek Nordkalk est le premier
producteur de produits à base de calcaire
dans le nord de l’Europe.
Pourtant, il y a près de quatorze ans, le
destin de cette exploitation prit un tout
autre tournant. Kone, l’un des leaders
mondiaux de la fabrication et de la maintenance
d’ascenseurs, décide d’y construire
un arbre de test pour ses produits
qui, est-il utile de le rappeler, sont soumis
à des critères d’espace, de confort, d’intelligence,
de design, de bruit et de vitesse,
mais aussi et surtout à des exigences de
sécurité.
C’est alors que le constructeur finlandais
bâtit en 1998 une tour en plein cœur d’une
carrière de pierre et de 350 mètres de
profondeur. Construite en moins d’une
année à partir d’une extension du site dès
le mois de mai 1997, la tour en question
se compose d’un arbre en acier installé en
septembre de cette même année. Celle-ci
a été rendue opérationnelle en mars 1998.
Une première mondiale qui a permis à
Kone de tester à l’intérieur de sa tour des
élévateurs destinés à des immeubles et
des bâtiments pouvant atteindre plus de
200 mètres de hauteur.
Les chiffres parlent d’eux-mêmes : avec
une course verticale d’une distance de
317 mètres, l’arbre de test peut atteindre
une vitesse maximale de 17 mètres par
Plusieurs types d’essais sont possible : la
tour Kone Tytyri est en effet capable de
mener des mesures du kilométrage et de
la vitesse, des tests de performances
diverses comme le confort par exemple,
mais aussi de tester les composants existants
– ou nouveaux – comme l’électronique,
les commandes ou les portes. Des
tests connexes mettent en scène des
essais de freinage mais aussi des tests
relatifs à la méthode d’installation, la mise
en service, les procédures d’inspections
de sécurité et la fiabilité. Cette tour permet
enfin de réaliser des tests de qualité du
produit et de son influence sur l’humain,
en analysant par exemple les effets du
changement de pression atmosphérique
sur son corps ●
Olivier Guillon
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Formations professionnelles 2012
Modules de formation
« intra-entreprise »
• Les modules de formation qui ne comportent
pas de section « travaux pratiques »
peuvent être organisés au sein de votre
entreprise, à partir de six personnes par
session,
• Les modules comportant des travaux
pratiques pourront, le cas échant, être
proposés en version « intra-entreprise »
mais devront obligatoirement être adaptés
aux moyens d’essais disponibles dans
votre entreprise,
• Vous pourrez mieux cibler la formation de
vos personnels en demandant à l’intervenant
ASTE de mieux la centrer sur vos
besoins spécifiques,
• Vous économiserez le temps de voyage,
les frais de voyage, d’hébergement et de
repas (hors session) que vos personnels
exposeraient dans le cadre d’une formation
classique.
Un nouveau thème Mesure en 2012
Un nouveau thème « Mesure » est proposé
en 2012. Ce thème intègre 3 modules dont
un nouveau sur les bonnes pratiques de la
mesure :
• Collage des jauges, analyse des résultats
et de leur qualité
• Concevoir, réaliser, exploiter une campagne
de mesures
• Bonne pratique des mesures
Objectifs de la formation ASTE
Par son approche originale centrée sur les «
essais, les mesures et la simulation des environnements
rencontrés par vos produits au
cours de leur cycle de vie », la formation ASTE
vous permet d’optimiser vos processus de
mise en œuvre de produits, donc le binôme
« Coût/Qualité ».
Selon le module choisi, la formation ASTE
s’adresse à vos expérimentateurs, techniciens,
ingénieurs et scientifiques impliqués
dans les métiers suivants :
• Spécifications et conception de produits,
bureaux d’études, recherche et développement,
• Technologie et matériaux, achats, contrôles,
mesures et métrologie, production,
• Modélisation et simulation d’essais,
conduite des essais de validation, essais
SAV,
• Qualité, assurance-qualité, certification,
accréditation, maîtrise des risques,
• Ingénieurs-conseils, expertises techniques.
Elle intègre les dernières techniques d’essais,
de mesures, de modélisation et de simulation
d’essais d’environnements disponibles
sur le marché et utilisées par les experts qui
animent nos modules de formation. Notre
indépendance vis-à- vis des fournisseurs et
la mise à niveau des connaissances au cours
de nos stages sont les garants du meilleur
choix possible pour répondre à vos besoins
spécifiques de formation.
PROGRAMME 2012
Thème Code Module Date
Mécanique vibratoire MV1 Mesure et analyses des phénoménes vibratoires (Niveau 1) 16-20 avr. 3-7 sept.
MV2 Mesure et analyses des phénoménes vibratoires (Niveau 2) 21-25 mai – 10-14 sept
MV3 Application au domaine industriel 12-15 juin 23-26 oct.
MV4 Chocs mécaniques : mesures, specifications, essais et analyses de risques vis-à-vis des chocs 4-6 avr. – 6-8 nov.
Acquisition et traitement des signaux TS1 Principes de base et caractérisation des signaux 5-8 juin
TS2 Traitement du signal avancé des signaux vibratoires 18-20 sept.
Pilotage des générateurs de vibrations PV Principes utilisés et applications 27-30 nov.
Analyse modale AM Analyse modale expérimentale et Initiation aux calculs de structure et essais 4-7 juin – 19-22 nov.
Acoustique AC Principes de base, mesures et application aux essais industriels 20-23 nov.
Climatique CL1 Principes de base et mesure des phénomènes thermiques 13-15 nov.
CL2 Application au domaine industriel 9-11 nov.
Electromagnétisme EL1 Sensibilisation à la compatibilité électromagnétique 16-20 avril
EL2 Application à la prise en compte de la CEM dans le domaine industriel 18-21 sept.
EL3 Exploitation des normes CEM 21-22 fév.
Personnalisation du produit P1 Prise en compte de l'environnement dans un programme industriel 11-12 sept.
à son environnement P2 Prise en compte de l'environnement mécanique 22-24 oct.
P3 Utilisation des outils de synthèse mécanique pour la conception
et prédimensionnement des équipements
21-23 nov.
P4 Prise en compte de l'environnement climatique 25-27 sept.
P5 Prise en compte de l'environnement électromagnétique 25-27 avril
Mesure M1 Extensométrie : Collage de Jauge, analyse des résultats et de leur qualité 19-21 juin – 20-22 nov.
M2 Concevoir, réaliser, exploiter une campagne de mesures 3-4 déc.
M3 Bonne pratique des mesures 5-6 juin
Essais E1 Conception et validation de la fiabilité
Dimensionnement des essais pour la validation de la conception des produits. Cas d'etude 14-16 mai
E2 Fiabilité, déverminage, essais (accélérés, aggravés) 12-13 sept.
E3 Accroissement de fiabilité par les méthodes HALT & HASS 16 mars – 14 sept.
E4 Estimation des incertitudes de mesure dans les essais 11-12 oct.
E5 Accréditation des laboratoires d’essais et d'analyse 13-14 sept.
E6 Méthodes statistiques appliquées aux essais 5-6 juin
Contact
ASTE
9-11, rue Benoît Malon – 92150 Suresnes – Tél. : 01 42 66 58 29 – Fax : 01 42 66 12 06 – info@aste.asso.fr – www.aste.asso.fr
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Événements,colloques,
séminaires à venir...
Juin 2012
Forum Teratec 2012
Le rendez-vous des experts internationaux de la conception et
de la simulation numérique hautes performances aura lieu fin
juin à l’école Polytechnique. Le Forum Teratec 2012 est l’opportunité
de rencontrer les plus grands acteurs industriels et les
utilisateurs les plus avancés qui feront le point des développements
en cours et des perspectives à court et moyen termes
dans ces domaines essentiels pour la compétitivité industrielle
et l’innovation.
Les 27 et 28 juin 2012
À l’école Polytechnique
www.teratec.eu/forum/index.html
Juillet 2012
VCB & ASTELAB 2012
Cette année, pour la première fois, VCB (Vibration, Choc et Bruit)
et ASTE organisent conjointement les 3, 4 et 5 juillet 2012 un
colloque accompagné d’une exposition au centre de recherche
d’EDF à Clamart. Ce XVIII e symposium réunira tous les experts
du domaine de la vibration, du choc et des essais d’environnement
mécanique et climatique.
Les 3, 4 et 5 juillet 2012
Au centre de recherche d’EDF, à Clamart
http://aste.siteo.com/fr/
Septembre 2012
10 e Conférence internationale
sur la ventilation industrielle
La conférence sur la ventilation industrielle est organisée par
l’INRS, en partenariat avec l’IRSN, le CSTB, l’Observatoire de la
Qualité de l’air intérieur et le Cetiat. Cette rencontre permettra
aux experts en ventilation industrielle, en hygiène du travail, en
ingénierie aéraulique des bâtiments et des procédés industriels,
aux concepteurs d’équipements de ventilation et de filtration,
aux responsables techniques de groupes industriels,
aux gestionnaires de bâtiments du tertiaire, aux prescripteurs
institutionnels et aux universitaires de présenter leurs travaux
de recherche/développement et de confronter leurs pratiques
professionnelles dans le domaine de la ventilation industrielle.
Du 17 au 19 septembre 2012
À la Maison de la Mutualité (Paris)
www.inrs-ventilation2012.fr/fr/
Sepem Industries Sud-Ouest
Le salon régional spécialisé dans les services à l’industrie, les
équipements, les process et la maintenance ouvrira pour la première
fois ses portes dans le sud-ouest de la France, plus précisément
à Toulouse. Il rassemblera les décideurs issus des
sites de production implantés dans les régions Aquitaine, Midi-
Pyrénées et Languedoc-Roussillon. Un espace « nouveautés »
permettra aux visiteurs de se tenir informés des grandes innovations
du moment et la mise en place d’un système de navettes
gratuites leur facilitera l’accès au salon.
Du 25 au 27 septembre 2012
À Toulouse
www.sepem-industries.com/toulouse
Octobre 2012
Séminaire Européen - Applications des Lasers
de Puissance
LASERAP’7 organisera début octobre un séminaire de 3,5 jours
qui comprendra des conférences plénières et des sessions thématiques
sous la forme d’ateliers interactifs.
Le séminaire portera sur la simulation et la modélisation des
procédés laser, le micro-usinage par laser à impulsions courtes,
les gravures, les assemblages et les découpes, les procédés
hybrides, l'apport des lasers dans les traitements de surface et
la fabrication additive.
Du 1 er au 5 octobre 2012
À « La vieille Perrotine », Ile d’Oléron (17),
Gite du CNRS
www.laserap7.org
Mesurexpovision
Conjointement aux salons Carrefour de l’Électronique, Opto et
RF&Hyper Wireless, Mesurexpovision se tiendra à la Porte de
Versailles à la fin du mois d’octobre.
L’événement de la mesure accueillera près de 300 exposants
et environ 5 000 visiteurs issus de la mesure/instrumentation,
des industries mécaniques, de l’automobile, de l’aérospatial et
l’aéronautique, de la recherche, des laboratoires, des organismes
de recherche, de l’éducation, de la formation, de l’électronique
industrielle ou encore des services, du conseil, des
bureaux d’études, de l’énergie, de l’environnement et de
la défense.
Du 24 au 26 octobre 2012
À Paris – Porte de Versailles
www.gl-events.com
E S S A I S & S I M U L AT I O N S ● JA NVI E R , F ÉVR I E R , M A R S 2 0 1 2 ● PAG E 6 3

Au sommaire
du prochain numéro
Mesures et méthodes de mesure
Les méthodes et les technologies de mesure vibratoires
et acoustiques au service des industriels
et des laboratoires d'essais.
Mesure tridimensionnelle : Optimiser la mesure
de ses pièces et de ses produits industriels
grâce à la métrologie 3D.
Essais et modélisation
L’évolution des moyens d’essais climatiques.
Zoom sur les projets et les travaux les plus significatifs
des laboratoires, des universités et des industriels.
Sans oublier
Des avis d'experts ainsi que toutes les informations
concernant la vie de l'ASTE et du Gamac, les événements,
les formations et les actualités du marché de la mesure,
des essais, de la modélisation et de la simulation.
R é p e r t o i r e d e s a n n o n c e u r s
CONCEPTION ÉDITORIALE & RÉALISATION
MRJ - 24 rue Firmin Gillot - 75015 Paris
Tél. : 01 56 08 59 00
Fax : 01 56 08 59 01
www.mrj-presse.fr
(La rédaction n’est pas responsable des documents qui lui sont
adressés, sauf demande express, ceux-ci ne sont pas retournés)
DIRECTEUR DE LA PUBLICATION
Jérémie Roboh
RÉDACTION
Olivier Guillon
(o.guillon@mrj-corp.fr)
Comité de rédaction :
Anne Marie Ajour (ASTE), Raymond Buisson,
Charki Abdérafi (Istia), Bernard Colomiès (Sopemea –
ASTE), François Derkx (IFSTTAR), Jean-Claude Frölich
(ASTE), Pierre Girard (ASTE), Olivier Guillon (MRJ),
Henri Grzeskowiak (HG Consultant), Michel Roger
Moreau (Gamac – ASTE), Lambert Pierrat
(LJ Consulting), Jean Paul Prulhière (Metexo),
Jean-François Romain (MRJ), Philippe Sissoko (LCIE),
Pierre Touboul (Onera)
Ont participé à ce numéro :
Raymond Buisson (RB Consultant), Sylvain Coste
(TURBOMECA), Bertrand Deraigne (2ADI), J. Dumoulin
(Ifsttar, Macs), Michel Guidon (CEA-Cesta), Mathieu Herran
(TURBOMECA), L. Ibos (Certes, université Paris Est),
Patrick Jamain (Astrium), Frédéric Lago (DGA Techniques
Aéronautiques), Christophe Larrieu (DGA Techniques
Aéronautiques), Thomas Léderlin (TURBOMECA), S.
Ludwig(Cete de l'Est-LRPC Nancy-ERA), M. Marchetti
(Cete de l'Est-LRPC Nancy-ERA), M. Moutton (Cete de
l'Est-LRPC Nancy-ERA), Jacques Père-Laperne
(ALGOTECH), Jean-Paul Prulhière (METEXO),
Hideaki Sato (Research Laboratories for Fundamental
Technology of Food, Asahi Group Holdings Ltd.),
Nicolas Savary (TURBOMECA), Eric Seinturier
(TURBOMECA), Christophe Simond (DGA Techniques
Aéronautiques), Laurence Vial (TURBOMECA)
ÉDITION
Maquette : Graphaël (Paris)
Couverture : Sandrine Weyland (MRJ)
PUBLICITÉ
MRJ - Tél. 01 56 08 59 00
Patrick Barlier - p.barlier@mrj-corp.fr
DIFFUSION ET ABONNEMENTS
Sonia Cheniti
www.essais-simulations.com
Abonnement 1 an (4 numéros) : 58 €
Prix au numéro : 20 €
Règlement par chèque bancaire à l’ordre de MRJ
(DOM-TOM et étranger : nous consulter)
CETIM ........................................................23
DB-VIB........................................................17
HBM...........................................................33
KISTLER .......................................................7
M+P INTERNATIONAL ...............................31
OMEGA.........................................................2
ROTRONIC .................................................35
SHIMADZU.................................................31
SITIA...........................................................11
THE MATHWORKS .............2 e de couverture
SALONS :
MESUREXPO .............................................41
MICRONORA..............................................45
SEPEM TOULOUSE.............3 e de couverture
VIRTUAL PLM .....................4 e de couverture
Trimestriel - N° 110
avril, mai, juin 2012
Éditeur : MRJ
SARL au capital de 50 000 euros
24 rue Firmin Gillot – 75015 Paris
RCS Paris B 491 495 743
TVA intracommunautaire : FR 38491495743
N° ISSN : 2103-8260
Dépôt légal : à parution
Imprimeur : Imprimerie de Champagne
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l’autorisation écrite préalable de MRJ.
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