Essais & Simulations 153

DOSSIER
DOSSIER 32 42
Spécial
Aéronautique
Le salon SIAE enfin de
retour au Bourget !
Mesures & contrôle qualité 7
Quels moyens et instruments de mesure pour la
filière aéronautique ?
Essais et modélisation 20
Solutions de simulation numérique pour les
acteurs de l’aéro
N° 153 • Mai - Juin - Juillet 2023 • 20 €

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design le plus performant.
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à la simulation
multiphysique.
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sur des résultats précis grâce
à un logiciel qui vous permet
d’étudier sans limitation de
multiples effets physiques en
un seul modèle.
B I ESSAIS & SIMULATIONS • N°153 • Mai - Juin - Juillet 2023

ÉDITORIAL
Hommage à un fleuron innovateur et exportateur
Olivier Guillon
Rédacteur en chef
Du 19 au 25 juin prochain se déroulera
au Bourget une nouvelle édition – la 54 e
– du salon international de l’aéronautique
et de l’espace… et ce après quatre années
interminables pour les organisateurs du
plus important rendez- vous mondial de
la filière aéronautique. Ce secteur a en effet
subi la pire crise de son histoire depuis le 11
Septembre 2001, interrompant les échanges
internationaux d’une part, et remettant en
question l’intérêt de voyages aussi polluants,
tant pour les voyages d’affaires que de loisirs
avec trajets de courte durée.
« Ce numéro d’Essais &
Simulations entend rendre
hommage à un fleuron français
(et qui exporte!) mais aussi à des
développements futurs vers des
aéronefs plus propres. »
Mais le rebond tant attendu a enfin eu lieu (même si la guerre en Ukraine apporte à son
tour son lot de complications). Surtout, l’industrie du spatial, fortement stimulée par des
nouveaux acteurs – parfois fantasques – a rarement été aussi dynamique ; quant à l’aviation
de défense, le contexte de guerre aura fait accélérer de façon inattendue les programmes
de développement liés à l’armement (et au réarmement). C’est le cas du Scaf, l’avion de
chasse du futur dont les coordinateurs auront la lourde mission de faire travailler des
industriels concurrents, à commencer par Airbus et Dassault auxquels s’ajoutent une
dizaine d’entreprises, à travers trois pays clefs que sont La France, l’Allemagne et l’Espagne.
À ce titre, les essais dans le domaine de l’aérospatiale surfent sur une tendance favorable
et pérenne, tout comme la simulation et les modèles numériques, dont le rôle ne fait que
croître jusqu’à l’utilisation des « digital twins », ainsi que la mesure et la métrologie. C’est
pourquoi ce numéro d’Essais & Simulations est entièrement consacré aéronautique. Une
manière de rendre hommage à un fleuron français qui innove et exporte, mais aussi à des
développements futurs vers des aéronefs plus propres ●
Envie de réagir ?
@EssaiSimulation
ÉDITEUR
MRJ Informatique
Le Trèfle
22, boulevard Gambetta
92130 Issy-les-Moulineaux
Tél. : 01 84 19 38 10
Fax : 01 34 29 61 02
Direction :
Michaël Lévy
Directeur de publication :
Jérémie Roboh
Directeur des rédactions :
Olivier Guillon
o.guillon@mrj-corp.fr
COMMERCIALISATION
Publicité :
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p.barlier@mrj-corp.fr
Diffusion et Abonnements :
https://digital.essais-simulations.com/
https://essais-simulations.com/
la-revue-2/
Emilie Bellenger
abonnement@essais-simulations.com
Prix au numéro : 20 €
Abonnement 1 an France et à
l’étranger, 4 numéros en version
numérique : 60 € TTC
Abonnement 1 an version
numérique + papier : 85 € TTC
Règlement par chèque bancaire à
l’ordre de MRJ
RÉALISATION
Conception graphique :
Eden Studio
Maquette
Gaëlle Vivien
Impression :
Booklets Print
7, rue Jacquemars Gielée
BP 80139
59017 Lille
N°ISSN : 1632 - 4153
N° CPPAP : 1026 T 94043
Dépôt légal : à parution
Périodicité : Trimestrielle
Numéro : 153
Date : mai - juin - juillet 2023
RÉDACTION
Ont collaboré à ce numéro :
Jean-Pascal de Casanove (Safran),
Philippe De Cordemoy (PCB
Piezotronics), Maïwenn Courbot
(PCB Piezotronics), Peter Larsson
(ESI Group), Floriane Soulas
(Eikosim), Lauryanne Teulon (CFM),
Pierre Weber
Comité de rédaction :
David Delaux (ASTE),
Estelle Duflot (Réseau Mesure),
Didier Large (Nafems), Jérôme
Lopez (CFM), Patrycja Perrin
(ASTE) Lauryanne Teulon (CFM)
PHOTO DE COUVERTURE :
Photo : iStocks
Toute reproduction, totale ou partielle,
est soumise à l’accord préalable de la
société MRJ.
Encart jeté : Kern & Sohn
Partenaires du magazine
Essais & Simulations :
/Facebook.com/
EssaiSimulation
/@EssaiSimulation
ESSAIS & SIMULATIONS • N°153 • Mai - Juin - Juillet 2023 I1

SOMMAIRE
DOSSIER
LE SALON SIAE – ENFIN –
32
DE RETOUR AU BOURGET !
32 Après quatre ans d’absence, Le Bourget
redevient le rendez-vous mondial de
l’aéronautique
33 Un nouveau banc de caractérisation
thermique de matériaux pour le stockage
de l’hydrogène
34 La simulation et la modélisation, des
éléments devenus incontournables chez
Safran
36 Un nouveau centre d’essai de compresseurs
sort de terre en Belgique
38 Résoudre le problème de sensibilité des
capteurs de pression aux phénomènes
environnementaux
40 Comment les bureaux d’études d’Airbus
Helicopters sont parvenus à améliorer le
partage de la connaissance
42 3R, le premier fabricant Français de
machines d’essais sur matériaux
44 La fiabilité des pots vibrants Sentek
associée à l’accompagnement technique :
un atout pour AmtechData
45 GDTech France et Equip’Aero Technique
unissent leurs compétences sur le projet
VISTAC
46 Understanding the mechanisms of aeroacoustic
sources by combining wind tunnel
measurements and simulation
48 Digitalization in the Aerospace Sector: It’s
Getting Real!
©Renault
Actualités
06 Brevet européen à effet
unitaire : ce qui change
pour les PME
06 Parution d’un ouvrage
de référence sur
le mécanisme de
fragilisation par
l’hydrogène
06 Objectif atteint pour le
Cetiat en 2022
06 Partenariat entre
Renault et Valeo pour
le développement du
Software Defined Vehicle
06 Un Airbus VSR700 testé
en mer en configuration
opérationnelle complète
Mesures /
Contrôle qualité
08 « Dans l’aéronautique,
la seule certitude, c’est
l’incertitude ! »
10 La Thermographie
Bichromatique pour la mesure
quantitative de champs
thermiques
11 Comment s’opère la
numérisation de la métrologie
chez Safran
13 One-Too assoit son
rayonnement et se présente sur
de nombreux salons
14 Contribuer au développement
des carburants non fossiles
grâce à la mesure
16 Répondre aux enjeux de
l’aéronautique à travers l’usage
des moyens de contrôle
18 Quelle utilisation des systèmes
DAQ pour l’aérospatiale ?
Essais
et modélisation
20 Rendez-vous le 15 juin
pour une journée dédiée
©Polytec
à la modélisation dans
l’aérospatiale et la défense
24 Fiabiliser les développements
et caractériser les
comportements
22 Intégrer la corrélation d’images
numériques multi-caméras
chez MBDA
26 Le rôle de la simulation devenu
majeur dans la certification
28 Comment le Français Turbotech
verdit l’aviation légère avec la
simulation
29 Création de la première
plateforme de calcul quantique
hybride dédiée à la combustion
30 Piloter les stratégies de tests
Outils
50 Les prochains évènements de
l’ASTE à venir cette année
52 Sommaire du prochain numéro
52 Index des annonceurs et des
entreprises citées
52 Le chiffre à retenir
3 e de couverture :
Calendrier des formations
de l’ASTE pour l’année 2023
©Comsol
ESSAIS & SIMULATIONS • N°153 • Mai - Juin - Juillet 2023 I3

MESURES ET TESTS
DYNAMIQUES
CONTRÔLES VIBRATOIRES
SYSTÈMES D'ACQUISITION DE
DONNÉES MULTIVOIES
ESSAIS ENVIRONNEMENTAUX COMBINÉS
LOGICIELS DE PILOTAGE ET D'ANALYSE
COMPATIBLE POTS VIBRANTS
ÉLECTRODYNAMIQUES, SERVO-
HYDRAULIQUES, OU SERVO-ÉLECTRIQUES
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4 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°153 • Mai - Juin - Juillet 2023
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© Eric RAZ - AIRBUS Helicopters;Airbus 2021
© COMSOL © DR
DOSSIER
MESURES & CONTRÔLE QUALITÉ
ESSAIS ET MODÉLISATION
NOS DOSSIERS EN UN CLIN D’ŒIL
L’aérospatiale mondiale de
retour au Bourget p. 32 à 49
Le début de la saison estivale sera marquée, du point de
vue industriel du moins, par la tenue d’un des plus grands
rendez-vous mondiaux de l’aéronautique et du spatial, après
quatre années d’absence. Du 19 au 25 juin en effet se tiendra
la 54e édition du Salon international de l’aéronautique et
de l’espace (SIAE), événement sur lequel la revue Essais &
Simulations sera diffusée à travers plusieurs stands partenaires.
À cette occasion, la rédaction du magazine a décidé de traiter
uniquement de problématiques touchant à l’aéronautique et
au domaine du spatial, à la fois sous le spectre des essais
industriels, de la simulation / modélisation ainsi que de la
mesure et du contrôle qualité.
Quels moyens de mesure pour
l’aéronautique ? p. 7 à 19
Pleinement consacré à l’aéronautique, ce nouveau numéro d’Essais
& Simulation revient sur l’usage croissant de la mesure et du
contrôle qualité. Car depuis déjà plusieurs années, si l’essai en
vol fait toujours foi et garantit aux yeux du monde entier que
l’aéronef est capable de décoller et d’atterrir en un morceau, les
grands donneurs d’ordres ont de plus en plus poussé leurs soustraitants
à s’équiper de laboratoires de métrologie, d’instruments
et de machines de mesure tridimensionnelle (MMT) et, bien
entendu, à investir dans des compétences pas simples à trouver.
Mais, comme le rappelle Philippe Fioravanti, responsable projet
industrie 4.0 chez Aerospace Valley, ces entreprises ont su aussi
tirer profit de la mesure pour des besoins internes.
Le rôle de la simulation toujours
croissant dans l’aéro p. 20 à 31
Ce nouveau numéro d’Essais & Simulations entièrement consacré
aux secteurs de l’aéronautique et du spatial met une fois de plus
l’accent sur le rôle – déjà important – croissant de la simulation
et des modèles numériques dans les activités de conception et
d’essais. Car entre allègement de la structure et de l’ensemble
des composantes de l’avion, les multi-matériaux, l’aérodynamisme
et le design optimal pour consommer le moins possible, sans
oublier les objectifs de zéro émission d’ici 2050, on peut dire
que les campagnes d’essais ne cessent de se complexifier…
une multitude de scénarios, et ce à des coûts maîtrisés, qui
ne pourra être menée qu’avec un appui toujours plus fort de
la simulation.
ESSAIS & SIMULATIONS • N°153 • Mai - Juin - Juillet 2023 I5

ACTUALITÉS
EN BREF
Objectif atteint pour le Cetiat
en 2022
Le Centre technique des industries
aérauliques et thermiques – implanté
à Villeurbanne dans le Rhône – a
rempli ses objectifs annoncés
pour 2022, malgré un contexte
économique contraint, en réalisant
un chiffre d’affaires de 14,1 M€, en
hausse de 3 % par rapport à 2021.
Le Cetiat, dont la gouvernance a été
renouvelée en 2022 avec l’élection
d’Yves Fanton d’Andon à la présidence
du CETIAT le 13 octobre 2022,
a su réaffirmer son rôle d’acteur
référent auprès des industriels
confrontés à la mutation de leur
activité : accélération de la transition
énergétique, envolée des prix des
matières premières, évolution des
réglementations ●
Partenariat entre
Renault et Valeo pour le
développement du Software
Defined Vehicle
Renault Group et Valeo ont conclu un
partenariat portant sur le développement
de l’architecture électrique et
électronique des prochaines générations
de véhicules du Groupe. L’architecture
du Software Defined Vehicle
permettra de proposer des véhicules
toujours à jour durant l’ensemble de
leur durée de vie et capables d’intégrer
des nouvelles fonctionnalités
sans modification matérielle ●
Un Airbus VSR700 testé
en mer en configuration
opérationnelle complète
Airbus Helicopters et la Direction générale
de l’armement (DGA) ont testé
le système aérien sans pilote (UAS)
VSR700 pour la première fois dans
une configuration opérationnelle à
partir d’un navire en mer. Début mai,
le VSR700 a effectué 80 décollages
et atterrissages entièrement autonomes
à partir d’un navire civil équipé
d’un pont d’hélicoptère, croisant
au large des côtes bretonnes, dans
l’ouest de la France. ●
PROPRIÉTÉ INDUSTRIEILLE
Brevet européen à effet unitaire :
ce qui change pour les PME
Un changement majeur
va s’opérer le 1er juin
prochain avec la mise en
place du nouveau Brevet Européen
à Effet Unitaire. Il entraînera des
conséquences très positives pour
l’innovation française et les PME
qui veulent protéger leur brevets.
À l’heure actuelle, un inventeur peut
protéger son invention en Europe par
un brevet national ou bien par un brevet européen. Toutefois, les brevets européens
délivrés doivent être validés et maintenus en vigueur individuellement dans chaque
pays où ils produisent leurs effets. Ce processus peut être complexe et très coûteux
car les exigences de validation varient d’un pays à l’autre et peuvent entraîner des
coûts directs et indirects considérables : traductions, taxes, frais de représentation
multiplié par le nombre de pays où le titulaire souhaite valider son brevet européen.
Attendu depuis longtemps, le Brevet européen à effet unitaire supprimera enfin la
nécessité de procédures de validation nationales complexes et coûteuses. L’Office
européen des brevets servira de guichet unique permettant
EN SAVOIR PLUS >
d’obtenir aisément l’inscription d’un brevet unitaire. Aucune
taxe ne sera due pour le dépôt et l’examen de la demande d’effet
unitaire, ni pour l’inscription d’un brevet unitaire. Et à l’issue
d’une période transitoire de six ans, aucune traduction ne sera
requise après la délivrance ●
À LIRE
Parution d’un ouvrage de référence
sur le mécanisme de fragilisation par
l’hydrogène
Le Cetim, institut technologique labellisé Carnot, annonce la parution de l’ouvrage
Mécanisme de fragilisation par l’hydrogène et guide d’études en fatigue. Le
livre, également disponible dans une version en anglais, fournit une description
détaillée de la fragilisation par l’hydrogène, avec de nombreux cas d’application et des
préconisations pour la conception en fatigue.
Cette parution est issue de la traduction de l’ouvrage de référence publié en 2012 et
réalisé par les auteurs Yukitaka Murakami, Saburo Matsuoka, Yoshiyuki Kondo et Shin
Nishimura. Cette action de contribution au transfert de connaissances sur l’hydrogène
est réalisée en cohérence avec le lancement en 2022 du Programme stratégique du
Cetim sur l’hydrogène (Hymeet). Son ambition est de permettre à l’industrie mécanique
de devenir un contributeur majeur de la chaîne de valeur de l’hydrogène en
réponse aux enjeux de demain sur le réchauffement climatique, et de développer les
capacités d’innovation et de transfert du Cetim
EN SAVOIR PLUS > www.cetim.fr
au service des mécaniciens et de leurs clients ●
6 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°153 • Mai - Juin - Juillet 2023

MESURES & CONTRÔLE QUALITÉ
ENTRETIEN
« Dans l’aéronautique, la seule
certitude, c’est l’incertitude ! »
© AIRBUS S.A.S. 2016 - PHOTO BY S. RAMADIER
Implanté en région Occitanie et Nouvelle Aquitaine, le célèbre pôle de compétitivité Aerospace Valley revient, à
travers son responsable projet Atelier du Futur Philippe Fioravanti, sur les différents enjeux d’une filière qui sort
tout juste d’une des pires crises de son histoire et qui connaît aujourd’hui un nouveau rebond. Dans ce contexte
chahuté par les différentes crises, la mesure et le contrôle se révèlent indispensables, notamment face aux
tensions qui persistent sur le recrutement et la supply-chain.
Philippe Fioravanti
est responsable projet
industrie 4.0 che
Aerospace Valley,
détaché de Dassault
Aviation, chez qui il
exerce la fonction de
responsable projet
Atelier du Futur.
À quelles problématiques sont, à ce jour, confrontées les
entreprises sous-traitantes de l’aéronautique (contexte
post-Covid et rebond des commandes, accélération des
cadences de production, hausse des exigences de qualité et
de contrôle...) ?
Je dirais pour commencer que la seule certitude, c’est l’incertitude
! En effet, l’ensemble du secteur a été confronté à des
phénomènes imprévisibles – à commencer par la crise sanitaire
puis la guerre en Ukraine – provoquant successivement des
coups de frein, puis de brusques coups d’accélérateur auxquels
cette industrie lourde doit s’adapter dans un contexte
où plusieurs éléments sont défavorables : supply chain, coût
de l’énergie, compétitivité ou attractivité. Une des difficultés
ESSAIS & SIMULATIONS • N°153 • Mai - Juin - Juillet 2023 I7

MESURES & CONTRÔLE QUALITÉ
© AIRBUS S.A.S. 2010 - COMPUTER RENDERING BY FIXON - GWLNSD
demeure le manque de ressources humaines pour faire face
au rebond et ce, dans tous les domaines de compétences dont
les plus traditionnels.
Il en est de même pour la qualité, laquelle n’est pas épargnée.
Profondément touchée par le contexte géopolitique, l’aéronautique
fait face à d’importantes pertes de compétitivité
en raison de l’explosion de certains coûts comme l’énergie
ou certaines matières premières qui impactent des activités
comme la peinture, le traitement de surface, la réalisation de
pièces primaires…
Mais les difficultés actuelles mettent plus que jamais en exergue
la nécessité de disposer d’un système qualité efficace permettant
d’assurer la traçabilité, d’accéder facilement aux données et
surtout de viser à faire bien du premier coup et de fait, les
véritables enjeux autour de la qualité et du contrôle.
Lors d’un séminaire Aerospace Valley organisé avant le Covid-
19, auquel soixante-six acteurs du « monde du contrôle »
participaient (Industriels, offreurs de technologies, centres
techniques, organismes de formation…), il a été estimé que
le coût dévolu à l’obtention de la qualité requise représentait
entre 20 et 30 % du coût de production. Il s’agit donc d’un
vrai sujet digne d’intérêt.
Que demandent vos adhérents dans le domaine de la mesure
et du contrôle ?
Nous sommes dans l’aéronautique, il faut donc avant tout
répondre aux exigences réglementaires liées à la sécurité. Pour
cela, il est indispensable de mesurer, acquérir, enregistrer et
exploiter simplement l’ensemble des données requises, dans
tous nos processus. La priorité d’aujourd’hui est donc de rendre
accessible à tous les moyens de mesure et d’exploitation des
données.
Beaucoup de solutions existent sur le marché et sont utilisées
par de grands donneurs d’ordres, mais le tissu industriel
s’appuie également sur beaucoup de petites structures à qui
il faut pouvoir proposer des solutions performantes, simples
d’utilisation et financièrement accessibles. Dans ce contexte, il
est également important de rendre plus « sexy » les métiers du
contrôle. Tout le secteur industriel peine à recruter, y compris
l’aéronautique, mais pour le contrôle et la mesure, cela s’avère
encore plus marqué que pour les postes de manager, chef de
projet, design voire de production.
Mon avis personnel sur ce manque d’intérêt est le rôle de
sanction longtemps attaché au contrôle (la pièce est conforme
ou non conforme, l’avion est apte à voler ou ne l’est pas) et la
faible promotion faite pour ces métiers. Peu de techniciens ou
d’ingénieurs, dans notre filière, positionnent le contrôle en
premier choix de carrière.
Ceci étant, comme évoqué précédemment, les enjeux sont
énormes (compétitivité, faire bien du premier coup, tracer,
analyser…) et offrent de réelles perspectives à tous ceux qui sont
épris de technique, de technologie et d’industrie. D’ailleurs, nous
menons beaucoup d’actions au sein du pôle Aerospace Valley
auprès d’étudiants et en particulier, de collégiens (Semaine de
l’Industrie) pour donner, via une approche ludique, le goût de la
mécanique associée au numérique et au traitement de la donnée,
notamment avec l’aide de l’intelligence artificielle
Quelle place occupe la traçabilité au sein des industriels
d’Aerospace Valley ?
Celle-ci est grandissante, et va aller croissant avec les exigences
de décarbonation de la filière (neutralité carbone visée pour
2050). Plus généralement, c’est à travers la capitalisation des
données de contrôle, leur analyse et la mise en commun de
celles-ci avec d’autres données issues des différentes fonctions de
l’entreprises (design, production, support…) qu’il sera possible
d’optimiser les différents process ainsi que les procédés de
fabrication via de l’analyse statistique par exemple.
8 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°153 • Mai - Juin - Juillet 2023

MESURES & CONTRÔLE QUALITÉ
À ce jour, il se dessine un chemin emprunté par de plus en
plus d’entreprises (grands groupes, ETI, certaines PME...) qui
consiste en un pilotage par la maîtrise des procédés. L’idée est
de faire du « control in process » pendant toute la phase de
réalisation, de corriger s’il y a dérive, et lorsque la réalisation
est terminée, le produit est déclaré conforme en répondant
à toutes les exigences. Cette approche vient rompre avec
l’approche séquentielle et parfois les temps d’attente du « feu
vert conformité » pour passer à l’étape suivante. L’objectif est
toujours le même : produire la pièce bonne du premier coup.
Quelles nouvelles technologies et solutions dans ce domaine
s’ouvrent au secteur de l’aéronautique et peut l’aider à
relever les défis de qualité des pièces (volantes ou non) ?
Nous identifions deux familles complémentaires : les capteurs
& analyse et les process & data. La première concerne l’analyse
issue de données remontées par des capteurs. On pourra citer
par exemple : contrôle visuel, contrôle dimensionnel, contrôle
d’aspect, détection de fuite, contrôle d’assemblage, contrôle
de santé matière… La seconde porte plutôt sur le process et
le traitement de la donnée qui sont réalisés, à l’exemple de
fonderies où de nombreuses pièces sont radiographiées – les
images sont ensuite soumises à la vérification par l’intelligence
artificielle (IA) afin de ne solliciter à l’expert chargé du contrôle
que lorsqu’il y a doute. Ces nouvelles technologies, en cours
de qualification pour l’aéronautique, s’avère néanmoins très
pertinentes au niveau des résultats
De même, l’arrivée des jumeaux numériques devrait ouvrir
des perspectives pour nos métiers via la création de modèles
digitaux où il sera possible d’agir sur de multiples paramètres
simultanément et de déterminer des modèles comportementaux
ce qui permettra de mieux affiner le positionnement et
le choix des capteurs.
Quant à l’impression 3D métallique, celle-ci se heurte encore
aux protocoles de qualification pour les pièces volantes jugées
critiques : en ce sens, la mesure et le contrôle auront un grand
rôle jouer. Enfin, l’automatisation des CND avance à grands
pas - certains donneurs d’ordre imaginent déjà des process
intégrant trois contrôles clefs : le CND, le dimensionnel et le
contrôle d’aspect.
De belles perspectives qui montrent que le contrôle est une
brique en devenir dans le process de production et de supply
chain et qu’il constitue une des clefs qui vont permettre de
rendre les entreprises plus compétitives ●
Propos recueillis par Olivier Guillon
La précision à toutes les altitudes
Solutions ZEISS pour l’industrie aéronautique & spatiale
Retrouvez toutes les solutions de contrôle qualité ZEISS pour l’industrie
aéronautique & spatiale sur le salon SIAE, Hall 2A - Stand B308
du 19 au 25 juin 2023, Paris-Le Bourget - Parc des Expositions,
Et sur notre site Internet : zeiss.fr/metrologie
ZEISS PRISMO
ESSAIS & SIMULATIONS • N°153 • Mai - Juin - Juillet 2023 I9

PUBLI-COMMUNIQUÉ
La Thermographie Bichromatique
pour la mesure quantitative
de champs thermiques
Emmanuel Berté est un jeune docteur de l’école centrale de Lille ayant
soutenu en 2015 sa thèse intitulée « Développement de la thermographie
bichromatique appliquée à des essais de frottement haute énergie ».
Durant ses travaux, il développe la thermographie bichromatique basée
sur les techniques de pyrométrie, en couplant spatio-temporellement
deux caméras infrarouges traditionnelles équipées de filtres de longueurs
d’ondes différents.
Grâce aux équations radiométriques
sous l’hypothèse d’invariance
spectrale de l’émissivité,
cette méthode permet d’accéder simultanément
aux champs d’émissivité et de
température de surfaces. La pertinence
des résultats a permis d’apporter des
éléments de compréhension de couplages
phénoménologiques, thermiques et tribologiques
induits par le frottement.
La comparaison des mesures avec la
thermographie traditionnelle sur cette
application montre un écart de 300°C.
Cette justesse est due à la considération
des champs d’émissivités méconnus et
intraçables dans le cas traditionnel.
THERMOKRASIA est spécialisée dans
la mesure quantitative de champs thermiques
et propose des services de conseil
et d’expertise. Elle propose également des
formations de différents niveaux adaptées
aux secteurs de l’apprenant, dans
ce domaine où règne une forte hétérogénéité
de compétences.
Les résultats des premières prestations
réalisées avec le prototype de thermographie
bichromatique sont inédits et
pertinents.
Dans cet exemple, le champ de température
permet de quantifier la température
des dépôts du métal en fusion sur
la piste. Le champ d’émissivité nous
permet de discriminer les corps en
présence et suivre des transformations
physico-chimiques, telles qu’ici l’oxydation
du dépôt d’aluminium. Par la suite,
THERMOKRASIA souhaiterait démocratiser
cette technologique et travaille
d’ores et déjà en R&D sur des produits
aussi performants à bas coût pour l’accessibilité
au plus grand nombre ●
EN SAVOIR PLUS :
THERMOKRASIA
École Centrale de Lille
Bâtiment B7 Cité scientifique
CS20048 59651 Villeneuve-d’Ascq Cedex
www.thermokrasia.com
photo illustrative
time = 7.05 s
Après sa thèse, Emmanuel développe
en partenariat avec l’Université de Lille,
un prototype de caméra thermique
bicromatique dont le coût est d’environ
300 000 euros et crée en décembre 2021
THERMOKRASIA, qui l’exploite dans
le cadre de ses prestations de services.
Mesures de champs de température et d’émissivité. Essai pour l’étude d’atterrissages d’urgence
d’avions (thèse de S. Penaherrera, en cours) avec l’Office National d’Étude et de Recherches
Aérospatiales (ONERA) et le Laboratoire de Mécanique, Multiphysique, Multiéchelle (LaMcube-UMR 9013)
10 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°153 • Mai - Juin - Juillet 2023

MESURES & CONTRÔLE QUALITÉ
RETOUR D’EXPÉRIENCE
Comment s’opère la numérisation
de la métrologie chez Safran
Au cours de la journée technique l’essentiel de la métrologie organisée par le Collège français de métrologie
(CFM), Jean-Pascal de Casanove, coordinateur de la métrologie pour le groupe Safran, a partagé son retour
d’expérience sur les enjeux de la numérisation pour la métrologie au sein du groupe aéronautique.
Jean-Pascal
de Casanove
Pilote
métrologique et
responsable de
la numérisation
chez Safran
Lauryanne
Teulon
Chargée de
mission technique
au Collège
Français de
Métrologie
Jean-Pascal de Casanove a d’abord présenté un premier
travail effectué dans le système de gestion des équipements
de mesure afin de numériser les documents de métrologie.
Celui-ci comprenait la mise en place d’imports de fichiers
d’instruction, d’exports de certificats d’étalonnage et de
certificats de vérification. Les fiches d’expression de besoin de
prestation métrologique, ou d’expression de besoin d’un équipement
de mesure ou encore les estimations et optimisation des périodicités de
confirmation métrologiques ont elles aussi été numérisées. De même,
les flux opérationnels tels que l’envoi de documents au service qualité
ou achat ou les rappels d’actions à réaliser ont été automatisés. Ceci afin
de simplifier et de fluidifier la gestion globale du service métrologie
notamment en cas de gestion d’anomalies.
Banc d’essai d’A400M
© Adrien Daste / Safran
ESSAIS & SIMULATIONS • N°153 • Mai - Juin - Juillet 2023 I11

MESURES & CONTRÔLE QUALITÉ
© Christel Sasso / CAPA Pictures / Safran
Tests électriques sur carte électronique
Un travail est également en cours pour permettre un accès
direct aux données de mesure. La reprise automatique des
données permettra d’éviter les erreurs de saisies et l’utilisation
des données pour des études.
Plusieurs indicateurs de contrôle des processus de mesure ont
été définis et intégrés dans le système de gestion pour être
calculés automatiquement : les taux de retard, les taux de service
et les durées de traitement des anomalies. Ces indicateurs
permettent un suivi en temps réel de tous les processus de
mesure depuis la définition du besoin métrologique jusqu’à
la déclaration de conformité.
UTILISATION DES DONNÉES
Jean-Pascal de Casanove a ensuite distingué les différents types
de données exploitées par le service métrologie. Tout d’abord,
les données de gestion métrologiques (données d’équipements,
d’évènements et de confirmation métrologiques – dérive…) ;
ensuite, les données issues du produit (mesures dimensionnelle,
de forme, rayonnage, de profil, de structures assemblées ou de
cavités, colorimétrie, défaut esthétique) et enfin les données
issues du processus de mesure, soit les mesures de température,
pression, vibrations… Ces données proviennent des prestataires
de métrologie ou du système d’informations interne. Elles
sont utilisées pour différents usages.
Les données de gestion métrologique permettent aux opérateurs
de connaitre l’état métrologique d’un équipement de mesure ou
de faire des études de données globales via des « data lakes ».
Un projet est d’ailleurs en cours dans le groupe Safran afin
d’optimiser la périodicité d’étalonnage des équipements de
mesure par une analyse de plusieurs années de données.
L’objectif du projet consiste à faciliter l’ajustement des périodes
en identifiant des tendances et quand c’est possible changer la
périodicité d’étalonnage ou d’identifier les équipements les
plus performants par l’analyse de leurs dérives. En combinant
ces données avec les données de production comme en cas
d’évènements exceptionnels comme la Covid, avec une forte
baisse d’utilisation des équipements de mesure, des ajustements
pourront être apportés.
Les données issues des processus permettront à terme de faire
des études de corrélation, en utilisation notamment l’intelligence
artificielle afin d’identifier des corrélations entre des facteurs
d’influence et des résultats de mesure terrain. Celles issues
du produit servent principalement à confirmer la conformité
produit. Elles sont également intégrées dans les études globales
pour aider à la maitrise de la chaine de processus de mesure
complète.
Les enjeux sont ici d’améliorer la qualité des produits délivrés
chez le client et de réduire les coûts d’étalonnage lorsque des
allongements de la périodicité sont possibles et en évitant au
maximum la réalisation d’études d’impact en cas de détection
d’une non-conformité d’un équipement de mesure.
ÉQUIPEMENTS DE MESURE DIGITAUX
Chez Safran, des APIs (Interface de programmation
d’applications) sont envisagées dans le service métrologie
entre les différents systèmes de gestion des équipements de
mesure afin de faciliter l’accès à l’ensemble des données de
mesure utiles pour les opérateurs. Une armoire de stockage
connectée est en cours d’intégration dans un service. Celle-ci
permet à tout opérateur de connaitre le statut détaillé de chaque
équipement de mesure stocké dans l’armoire : conformité, date
du dernier étalonnage... et d’avoir accès à la géolocalisation
des équipements non présents dans l’armoire.
Les APIs peuvent être utilisées à différents niveaux de gestion
du service. Leur utilisation se démocratise dans le groupe
Safran qui travaille conjointement avec ses prestataires et
reste extrêmement vigilant à l’aspect sécurité des données
qui transitent via les APIs.
Jean-Pascal de Casanove achève son intervention en se focalisant
sur les équipements de mesure digitaux. Ceux-ci sont capables
de communiquer avec le système de gestion interne du groupe à
travers un langage numérique. Ils commencent à remplacer les
équipements de mesure habituels. Le service métrologie établit
en ce moment un catalogue d’équipements digitaux homologués
et intégrables au système de gestion interne qui sera fourni à
l’ensemble des sociétés du groupe. Le processus d’homologation
passe par les achats, la technique et l’informatique ●
Jean-Pascal de Casanove - Safran
Lauryanne Teulon - CFM
EN SAVOIR PLUS >
Collège Français de Métrologie
https://www.cfmetrologie.com/fr/
Replay de la journée technique
https://www.cfmetrologie.com/fr/replay
12 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°153 • Mai - Juin - Juillet 2023

PUBLI-COMMUNIQUÉ
ONE-TOO ASSOIT SON
RAYONNEMENT ET SE PRÉSENTE
SUR DE NOMBREUX SALONS
50 ANS, ET CE N’EST PAS FINI...
Depuis 50 ans, One-Too rayonne dans
le monde de l’Automobile par des
solution toujours innovantes, parfois
perturbantes, au service de la première
monte et de l’après-vente.
Perturbantes quand en 1985, elle présente
un appareil de mesure de tension de courroies,
mesure pour laquelle elle impose
une nouvelle unité de mesure, « l’unité
SEEM »... « Même pas peur, la petite PME
niçoise de 5 personnes ! ».
Cet outil s’est imposé auprès de tous les
constructeurs et manufacturiers et est
toujours fabriqué – pas moins de 700 000
exemplaires à ce jour dans le monde entier.
Dès le début des années 2000, SEEM
(devenue One-Too) a compris que son
avenir était de capitaliser son savoirfaire
vers d’autres filières, un marketing
orienté « métiers ».
En 2003, belle opportunité, la région
PACA décide d’investir sur un îlot au
salon du Bourget, manifestation opérée
par l’UIMM :
- Première pierre d’une opération de
développement commerciale hors
Automobile.
- Cette année, en 2023, sera chargée
pour One-Too qui se présente sur cinq
salons. Dans ces représentations, on
retrouve l’IUV du SDIS 86, Industria
Méditérannée, SEPEM Martigues,
Equip’Auto et l’immanquable SIAE
au Bourget pour la 8 e fois.
- Salon International, le SIAE c’est
aujourd’hui 125 000 m² et 2500 exposants
issus de 49 pays différents.
- L’entreprise sera disposée sur le
pôle Région Sud en partenariat avec
l’agence de développement économique
Rising Sud®.
DE LA CONCEPTION
À LA CONCRÉTISATION
Le moment pour One-Too de mettre en
avant sa gamme serrage Moment Alpha®.
En 2000, la petite niçoise a révolutionné
le serrage vissé en créant un moyen qui
n’avait pas d’équivalent, Moment Alpha.
En 2008, tournant important dans notre
gamme avec la sortie de la clé dynamométrique
Moment Alpha Too-One, la
gamme a réussi à conquérir une clientèle
de renom. Jean-Pierre MARLIER (PDG)
et tous ses collaborateurs ont gagné
la confiance de leurs clients, ce qui a
permis de renforcer la gamme jusqu’a
aujourd’hui, avec l’apparition de la clé
Moment Alpha ARGOS®.
À l’heure où l’Industrie 4.0 se place au
centre des préoccupations, cette poignée
dynamométrique ARGOS® se révèle
être une vraie solution de mesure. De
par sa connectivité wifi, sa technologie
embarquée, son lecteur code barre
intégré, sa grande étendue de mesure
et sa reconnaissance automatique des
outils, ARGOS séduit les plus grands de
l’Aéronautique.
UNE PRÉSENTATION
EN AVANT-PREMIÈRE
One-Too, c’est une vraie expertise par
ses capacités de recherches et développements
associée à un large panel de
compétences en Aéronautique, en Automobile
et en Ferroviaire. Cette année au
Bourget, One-Too dévoilera une de ses
dernières innovations ●
EN SAVOIR PLUS :
ONE-TOO
Solutions de mesures
Tél. : 04 92 12 04 80
1 ère Avenue, 1 ère Rue
06510 Carros
ESSAIS & SIMULATIONS • N°152 • Février - Mars - Avril 2023 I13

MESURES & CONTRÔLE QUALITÉ
INNOVATION
Contribuer au développement
des carburants non fossiles
grâce à la mesure
Membre du pôle NAE, Rainbow Vision peut se targuer d’être la seule entreprise au monde
à proposer un appareil de mesure en temps réel de la température des gouttes de spray
simultanément avec leur taille, un paramètre clé pour augmenter l’efficacité énergétique et
réduire l’empreinte écologique dans de nombreux processus industriels.
En 2019, Rainbow Vision a développé son
système de mesure de température et de
la taille des gouttes d’eau pour l’étude de
givrage en soufflerie afin de valider les
systèmes de dégivrage pour lutter contre
les accidents dans le cadre du programme Européen ICE-
Genesis dont le leader est Airbus. Depuis, le système a
été fortement optimisé pour répondre à la problématique
de la combustion. Dans les domaines de l’aviation et
de l’automobile, son système permet de mesurer les
propriétés de différents combustibles liquides fossiles
et non fossiles.
Les sprays se trouvent au cœur de l’injection du
combustible pour les moteurs terrestres et aériens.
La mesure de la température des gouttes de sprays est
cruciale dans la mesure où la température du carburant
contrôle l’évaporation et donc l’efficacité du moteur.
Objectif ? Développer des combustibles liquides non
fossiles qui seraient neutres en CO2 et polluants et aussi
performants que les combustibles fossiles actuels.
UN PREMIER SYSTÈME UTILISÉ À L’ONERA
La connaissance de la température permet de connaître
l’évaporation. Celle-ci est en effet le critère clé pour jouer
sur deux aspects importants. Le premier est l’efficacité
énergétique (disposer d’un maximum d’énergie pour une
quantité donnée de produit). Second aspect, la maîtrise
et la réduction de la formation des polluants.
La température des gouttes est en effet un marqueur
de leur propriété d’évaporation. L’enjeu est d’arriver à
produire des gouttelettes les plus petites possible et à
transformer le liquide en un gaz de manière homogène
pour une meilleure combustion en termes de puissance/
efficacité et de création de polluants. Or si la mesure porte
14 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°153 • Mai - Juin - Juillet 2023

MESURES & CONTRÔLE QUALITÉ
Rainbow Vision vient de vendre son système à l’Onera. Ce
système répond également au problème de rallumage en
altitude : que le kérosène soit fossile ou pas, l’évaporation
des gouttes n’est pas la même en altitude qu’au ras du sol.
EN QUÊTE DE PARTENAIRES POUR SE DÉVELOPPER
sur les produits de base comme l’éthanol et tous les kérosènes
d’origine fossile, une attention particulière est portée sur l’étude
des futurs kérosènes qui seront basés sur des biocombustibles
ou des combustibles créés chimiquement. Pour cette étude,
Rainbow Vision entame donc un nouveau virage dans son
développement. Cette ex-start-up créée en 2017 par deux
chercheurs compte actuellement deux collaborateurs et
réalise un chiffre d’affaires de 300 000 euros. Mais armée de
son savoir-faire, elle entend partir à la conquête de nouveaux
marchés afin de présenter son système, lequel a atteint à ce
jour une maturité pour être appliqué à d’autres types de
gouttes : capture du CO2 par un spray, refroidissement et
dépollution d’écoulements gazeux, production de poudres
agroalimentaires, médicales, cosmétiques… L’objectif à court
terme est de trouver des partenaires pour adresser un marché
au minimum européen et à moyen terme de recruter pour
accompagner son développement ●
Pierre Weber
FOURNISSEUR DE MATÉRIELS DE MESURE CEM, RF et HYPER
Le catalogue le plus complet du marché
Immunité conduite
et rayonnée
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Immunité aux
perturbations
transitoires
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Impulsions transitoires
rapides haute tension
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anéchoïques
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Logiciels CEM &
Radio
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ESSAIS & SIMULATIONS • N°153 • Mai - Juin - Juillet 2023 I15

MESURES & CONTRÔLE QUALITÉ
TECHNOLOGIES
Répondre aux enjeux
de l’aéronautique à travers l’usage
des moyens de contrôle
Rebond des vols internationaux, difficultés d’approvisionnement, montée des prix de l’énergie mais
aussi effet de rattrapage des commandes des compagnies aériennes... Face aux enjeux – traditionnels
et nouveaux – des industriels issus de la filière aéronautique, le besoin en contrôle qualité se fait de
plus en plus grandissant, en particulier pour garantir une meilleure traçabilité, faire la chasse aux
défauts, suivre et améliorer la production.
Dans le secteur de l’aéronautique, le simple
fait de produire des pièces et des composants
d’aéronefs transportant des dizaines voire
des centaines de passagers à 30 000 pieds et
plus implique tout naturellement au niveau
de qualité optimal… « C’est pourquoi depuis longtemps, les
donneurs d’ordres tels que les avionneur exigent des pièces
conformes aux standards de production », rappelle Florent
Donot, responsable du département Système de mesures
optiques au sein de la filiale française de l’entreprise Polytec,
fabricant allemand de moyens de mesure de contrôle sans
contact (CND).
Mais la forte croissance du marché de l’aéronautique, en raison
de l’explosion du nombre de vols liée au tourisme de masse et,
en parallèle, des accidents toujours très traumatisants pour
la population civile (en France, le crash du vol Paris-Rio sera
pour gravé longtemps dans les mémoires), mais également le
recours toujours plus important à de nouveaux matériaux,
comme les composites et, enfin, une concurrence redoutable
entre les compagnies aériennes, ont poussé les donneurs
d’ordres à renforcer la traçabilité des pièces utilisées pour
fabriquer un avion et toute la supply-chain. « Les industriels
exigent la traçabilité de tous leurs produits, ce qui nécessite
des moyens de mesures associés à des systèmes de stockage
de données performants. Autre évolution : auparavant, nous
vendions ‘’au poids’’ : nous ne parlions pas de dimension
réelles de ce qu’on avait à mesurer. Désormais, les clients
veulent tracer, cibler, contrôler une partie ou l’intégralité de
leur production. » Et comme le rappelle Florent Donot, « si
les sous-traitants ont dû investir lourdement pour s’équiper et
se mettre à niveau, ils ont aussi beaucoup gagné en réduisant
les problèmes de malfaçons et en améliorant les procédés de
production ».
MAIS QUELS SONT CES MOYENS DE MESURE ?
Dans l’aéronautique, plusieurs technologies sont couramment
utilisées. C’est le cas par exemple de la vibration. Le vibromètre
permet par exemple de mesurer l’effet Doppler et d’effectuer
des analyses modales structurelles sur des nouveaux alliages,
par exemple pour déterminer les comportements des
matériaux sous différentes contraintes et effectuer des tests de
résistance sans contact afin de mesurer les fréquences propres
sans rupture. « À titre d’exemple, pour des tests NVH, nous
avons besoin de connaître tout ce qui se passe dans la pièce,
la vibration, le son et le comportement du produit, explique
Florent Donot. Si l’on prend l’exemple d’un pneu, la mesure
16 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°153 • Mai - Juin - Juillet 2023

Connecteurs
à paires torsadées
de vibration permet de déterminer les déformations causées sur
une pale. Pour ce faire, on excite le produit et on récupère les
vibrations et les résultat de mesures via un système logiciel PSV
(scanning monopoint ou 3D). De là, il devient possible de valider
si une pale de turbine est conforme ou non aux attentes ».
Et de préciser : « Rappelons que ces moyens de mesure offrent
une large étendue d’application, allant de quelques picomètres
pour de la micro-électronique (pour des MEMS) par exemple à
la mesure d’un avion complet, et 0 à 6 gigahertz de fréquence ».
Autre moyen de mesure, la topographie de surface pour un
contrôle plus précis des mesures de planéité et de forme. De
son côté, le scan 3D s’affiche comme un moyen un peu nouveau
capable de modéliser l’intégralité d’un produit pour en obtenir
des données dimensionnelles ; « cette technologie à émergé en
raison des contraintes croissantes de formes et de dimensions
devant être conformes à un plan. Tout au long de la fabrication,
le logiciel récupère les nuages de points avec une précision allant
jusqu’à 18 microns ».
Pour la mesure de vitesse, au moment de l’impact, la vélocimétrie
est une technique quant à elle de plus en plus utilisée, en
particulier dans des secteurs tels que la sidérurgie. En effet, sur
les grosses presses, les industriels ont besoin de mesurer l’énergie
cinétique à chaque impact afin d’assurer la traçabilité de chaque
pièce et, in fine, optimiser les impacts dans le but d’économiser
de la matière – de plus en plus chère, en particulier depuis la fin
de la crise sanitaire. La concurrence – rude dans l’aéronautique
– révèle une guerre des compétences, des approvisionnements et
des cadences de production… mais aussi, et plus que jamais, une
bataille sur les prix, bataille qu’on ne peut gagner sans moyens
de mesure et de contrôle à la hauteur des enjeux ●
Olivier Guillon
Découvrez les nouveaux
connecteurs haut débit LEMO
LEMO est ravi d’annoncer l’extension
de son portefeuille de gammes
de connecteurs haut débit avec la
sortie des connecteurs USB 3.1 et
Single Pair Ethernet, disponible à
partir du 15 novembre 2022.
Protocole USB
LEMO complète son portefeuille
compatible USB 2.0 avec une nouvelle
gamme de Connecteurs USB
3.1 offrant une vitesse de transfert
de données jusqu’à 10 Gb/s. Leurs
inserts à la pointe de la technologie
garantissent une intégrité de signal
et un blindage optimal. Ils sont
également équipés d’une paire de
contacts USB 2.0 et de contacts
basse tension pour assurer la rétrocompatibilité
du produit.
Protocole Ethernet
LEMO étend également son
portefeuille Ethernet, qui comprend
des solutions compatibles 1000
Base-T4 et 10G Base-T4, avec une
nouvelle gamme de connecteurs
Single Pair Ethernet offrant une
vitesse de transfert de données
jusqu’à 1 Gb/s.
Proposés avec 1 ou 2 paires SPE
haut débit, ces modèles miniatures
garantissent des intégrations compactes,
robustes, sûres et durables.
Grâce à son savoir-faire approfondi
et son expertise d’assemblage de
câbles, LEMO est disponible pour
vous aider à fournir des solutions
complètes : connecteurs, câbles et
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ESSAIS & SIMULATIONS • N°153 • Mai - Juin - Juillet 2023 I17

MESURES & CONTRÔLE QUALITÉ
ACQUISITION DE DONNÉES
Quelle utilisation des systèmes DAQ
pour l’aérospatiale ?
Les systèmes DAQ de Dewesoft sont utilisés dans diverses applications aérospatiales, où l’acquisition de
données à grande vitesse et de haute précision est essentielle pour garantir la sécurité et la fiabilité des
aéronefs et des engins spatiaux. Précisions dans cet article.
Les produits Dewesoft sont utilisés dans une
large gamme d’applications aérospatiales, où
l’acquisition de données à grande vitesse et de
haute précision est essentielle pour garantir la
sécurité et la fiabilité des avions et des engins
spatiaux. C’est le cas notamment de la gamme et les types
de signaux rencontrés dans les applications aérospatiales ;
ceux-ci comprennent les données analogiques à haute et basse
vitesse, les données numériques, la vidéo, les données de
télémétrie des engins spatiaux, les données du bus numérique
des avions commerciaux et militaires (ARINC 429 et MIL-
STD-1553), les INS (systèmes de navigation inertielle connectés
à GNSS / GPS / Galileo) et bien d’autres encore. Dans les
applications d’essais en vol, la possibilité de synchroniser
toutes ces données avec une source de temps principale telle
que l’IRIG rend les systèmes de Dewesoft adaptés.
MESURER L’INTÉGRITÉ STRUCTURELLE DES
COMPOSANTS D’AÉRONEFS
Les systèmes d’acquisition de données Dewesoft sont
couramment utilisés dans les essais en vol pour collecter
des données provenant de divers capteurs, notamment des
accéléromètres, des jauges de contrainte, des capteurs de pression,
etc. Ces données donnent la possibilité d’évaluer les performances
de l’avion, d’identifier les problèmes potentiels et d’apporter des
améliorations à la conception.
Les essais structurels, y compris l’analyse modale, permettent
de mesurer l’intégrité structurelle des composants d’aéronefs,
notamment les ailes, les fuselages et les trains d’atterrissage.
En surveillant l’accélération, les vibrations, les déformations et
d’autres paramètres, les ingénieurs ont la possibilité d’identifier
les zones de concentration de contraintes et de développer
18 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°153 • Mai - Juin - Juillet 2023

MESURES & CONTRÔLE QUALITÉ
des solutions pour prévenir les défaillances structurelles. À
ce titre, Dewesoft fournit une solution matérielle et logicielle
d’analyse modale entièrement intégrée qui prend en charge les
accéléromètres, les jauges de contrainte et les dispositifs d’entrée
tels que les marteaux modaux et les pots vibrants.
Les aéronefs et les engins spatiaux sont couramment soumis à
des essais environnementaux, qui comprennent une exposition
prolongée à des températures élevées et basses et à d’autres
conditions extrêmes que l’on trouve dans la haute atmosphère et
dans l’espace. Ces systèmes permettent de mesurer la température,
l’humidité et les vibrations susceptibles d’affecter les performances
des avions et des engins spatiaux. Les modules Krypton, par
exemple, sont étanches à l’eau et à la poussière et sont conçus
pour fonctionner à des températures allant de -40 °C à +85°.
Les tests de performance et d’endurance des moteurs, servos et
autres composants critiques sont réalisés à l’aide des systèmes
DAQ de Dewesoft, avant et après leur installation sur l’avion.
La technologie brevetée SuperCounter de Dewesoft permet
quant à elle de mesurer des signaux de type RPM et d’impulsion
à très haute vitesse et de les synchroniser parfaitement avec les
données analogiques. Lors des essais d’arbres de transmission ou
d’autres dispositifs rotatifs, le logiciel DewesoftX combiné aux
entrées SuperCounter permet d’effectuer des essais de vibration
de torsion, de vibration de rotation et d’équilibrage.
POSSIBILITÉ D’ENREGISTRER LES DONNÉES
DE TÉLÉMÉTRIE DE L’ENGIN SPATIAL LORSQU’IL
COMMUNIQUE AVEC UNE STATION AU SOL
Les systèmes DAQ de Dewesoft sont également exploités afin
d’enregistrer des données télémétriques à partir d’avions et
d’engins spatiaux de différentes manières, en fonction de la
mission. Dans les applications aéronautiques, ces systèmes peuvent
être utilisés à l’intérieur de l’avion et servir à enregistrer des
données analogiques et télémétriques en temps réel.
Lors de l’enregistrement de données provenant d’engins spatiaux,
les systèmes DAQ de Dewesoft donnent la possibilité d’enregistrer
les données de télémétrie de l’engin spatial lorsqu’il communique
avec une station au sol. L’interface PCM-FS2 PCM de Dewesoft
comprend un commutateur PCM de classe II intégré, ce qui lui
permet de s’interfacer directement avec les flux de télémétrie et
de les décoder. Le système peut également interfacer, décoder
et visualiser des données télémétriques provenant d’interfaces
CHAPTER4 et/ou CHAPTER10. Le logiciel DewesoftX peut
aussi agir en tant que décommutateur logiciel, offrant une gamme
complète de décodage pour les paramètres normaux commutés,
super et sous-commutés, les trames intégrées et les trames de
synchronisation.
Le logiciel DewesoftX est utilisé pour analyser les données
télémétriques enregistrées au cours d’une mission. Il s’agit de
traiter de grandes quantités de données pour en extraire des
informations significatives sur les performances du vaisseau
spatial, de ses instruments et de ses charges utiles. Le logiciel
DewesoftX est fourni avec le matériel DAQ, mais ce qui est
peut-être encore plus important, c’est qu’il peut être installé
gratuitement sur un nombre illimité d’ordinateurs pour l’examen
et l’analyse des données. Il s’agit d’une économie considérable
pour les entreprises aérospatiales et les organisations telles que
la Nasa et l’ESA.
Dans tous ces cas, les systèmes DAQ de Dewesoft offrent un certain
nombre de fonctionnalités avancées, notamment l’acquisition
de données à grande vitesse, le nombre élevé de canaux et le
traitement des signaux en temps réel. Ces caractéristiques
permettent aux ingénieurs et aux scientifiques de capturer et
d’analyser les données télémétriques des engins spatiaux avec
un haut degré d’exactitude et de précision, fournissant ainsi
des informations précieuses sur les performances de l’engin
spatial et de ses systèmes ●
EN SAVOIR PLUS >
dewesoft.com/applications/flight-space-testing
ESSAIS & SIMULATIONS • N°153 • Mai - Juin - Juillet 2023 I19

ESSAIS ET MODÉLISATION
ÉVÉNEMENT
Rendez-vous le 15 juin
pour une journée dédiée à la
modélisation dans l’aérospatiale
et la défense
Comsol organise le jeudi 15 juin prochain une journée en ligne gratuite dédiée à la modélisation dans
l’aérospatiale et la défense afin de permettre aux acteurs du secteur de découvrir les avantages de la
simulation multiphysique.
Le jeudi 15 juin prochain,
Comsol organisera une
journée en ligne gratuite
dédiée à la modélisation
dans l’aérospatial et la
défense. Cette journée de découverte sera
consacrée à la modélisation et la simulation
multiphysique.
Des sessions techniques aborderont entre
autres, la modélisation des écoulements
compressibles et turbulents, de la gestion
thermique, des matériaux composites et des
phénomènes de claquage ou de décharge
électrique. De plus, des utilisateurs (Safran,
Rolls-Royce, GKN Aerospace) partageront
leur expérience et illustreront sur des
problématiques concrètes les avantages
de la simulation multiphysique pour
l’industrie de l’aérospatial et de la défense.
UNE INDUSTRIE PIONNIÈRE
DANS L’UTILISATION DE LA
MODÉLISATION ET DE LA
SIMULATION
L’industrie de l’aérospatial et de la
défense a été pionnière dans l’utilisation
de la modélisation et de la simulation
pour ses activités de recherche et de
développement (R&D), et le logiciel
Comsol Multiphysics a su gagner la
confiance des acteurs du secteur pour
la réalisation de leurs projets. Cette
industrie est confrontée à de nouveaux
défis, tels que la décarbonation de
l’aviation, l’électrification, l’utilisation
croissante de matériaux composites et
céramiques, l’intégration de multiples
capteurs dans des jumeaux numériques
et l’exploitation de nouveaux procédés
de fabrication. Pour y répondre et
permettre à la R&D de gagner en fiabilité
et en efficacité, l’utilisation d’outils
de modélisation performants s’avère
aujourd’hui nécessaire.
En particulier, les modèles utilisés
doivent prendre en compte les
nombreux phénomènes susceptibles
d’avoir un impact sur les performances
du procédé ou du dispositif en jeu,
autrement dit, il faut que ces modèles
soient multiphysiques. L’électrification
implique par exemple une puissance de
fonctionnement élevée dans les appareils
électriques. Ces derniers doivent donc
être conçus sur la base de modèles
extrêmement détaillés combinant
transfert de chaleur, pertes électriques
et dilatation thermique. Un autre
exemple est l’utilisation de matériaux
composites, qui nécessite de contrôler
avec précision les procédés de fabrication
et d’assemblage. Pour cela, les modèles
doivent tenir compte des contraintes
et des déformations mécaniques, du
changement de phases et de la réticulation
des résines et autres polymères, ainsi
que du transfert de chaleur pendant la
fabrication et le soudage.
Pour répondre aux nouveaux enjeux de
conception de l’industrie aérospatiale
et de la défense, les logiciels Comsol
offrent des fonctionnalités uniques en
modélisation multiphysique. Ils intègrent
également des outils permettant la
création d’applications de simulation
et une gestion efficace des données
de modélisation, facilitant ainsi la
collaboration et le partage des bénéfices
de la simulation ●
Pierre Weber
EN SAVOIR PLUS > www.comsol.fr/c/eolr
20 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°153 • Mai - Juin - Juillet 2023

DIXI Microtechniques
Fiabiliser
les développements
et caractériser les
comportements
PUBLI-COMMUNIQUÉ
DIXI Microtechniques allie, depuis 1935, les savoir-faire issus de la
tradition horlogère et une expérience reconnue en mécanique de
précision dans le domaine de la Défense. DIXI Microtechniques développe
des solutions micromécaniques et électromécaniques de haute
technicité pour des secteurs industriels exigeants. En développant la
simulation numérique et en créant son propre laboratoire d’essais, DIXI
Microtechniques fait le choix de renforcer ses compétences.
CONCEPTION
Le bureau d’études de DIXI
Microtechniques conçoit des solutions
performantes et personnalisées en
collaboration avec ses services de
prototypage et d’expertise. A même de
répondre à des normes aussi exigeantes
que celles du secteur de la Défense,
nos équipes justifient leurs choix
par simulations numériques et essais
environnementaux.
SIMULATION NUMÉRIQUE &
ESSAIS
Au cours de sa vie, un produit est soumis
à des épreuves sévères (chocs thermique
ou mécanique, vibrations, impact à haute
vitesse, accélération centrifuge…). Le
recours à la simulation numérique lors
de la phase de conception d’un produit
permet d’appréhender ces différentes
contraintes, et ainsi, avant même la
fabrication de prototypes, de mettre en
évidence les points critiques du produit.
Doté d’outils de calculs et de simulations
tels que NASTRAN et ADAMS, DIXI
Microtechniques accompagne ses clients
dans la démarche de fiabilisation de leur
développement et de leur produit.
Les capacités d’essais et de simulations
se complètent pour gagner en précision
et en compréhension des phénomènes
physiques. Les essais permettent de
faire évoluer les modèles en corrélant les
résultats et d’optimiser les comportements
Figure 1 : Simulation sur dispositifs de sécurité
de matériaux ou les bibliothèques de
paramètres physiques.
INDUSTRIALISATION &
ASSEMBLAGE
Le bureau des méthodes de DIXI
Microtechniques conçoit et met en
œuvre les moyens indispensables
à l’industrialisation. Sur la base de
modes opératoires, ce service forme et
accompagne le personnel de l’atelier
de production qui dispose ainsi des
compétences et des moyens nécessaires
à l’assemblage, aux contrôles et aux
tests d’ensembles micromécaniques. Les
simulations permettent d’avoir une vision
plus complète des résultats d’essais, en
donnant accès à des données difficilement
accessibles par d’autres moyens.
LABORATOIRE D’ESSAIS
DIXI Microtechniques s’est doté en
2022 de moyens d’essais pour gagner
en réactivité et en autonomie dans
son process de validation. Equipé
d’enceintes climatiques, d’un pot vibrant
et de machines spécifiques, le laboratoire
propose un panel d’essais importants.
Figure 2 : Laboratoire d’essais
Autant pour le secteur de la Défense
que pour ceux de l’automobile, de
l’aéronautique, du médical…, DIXI
Microtechniques ouvre ses portes aux
industriels qui souhaitent nous confier
leurs essais o u l e u r s
simulations ●
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ESSAIS & SIMULATIONS • N°153 • Mai - Juin - Juillet 2023 I21

ESSAIS ET MODÉLISATION
RETOUR D’EXPÉRIENCE
Intégrer la corrélation
d’images numériques
multi-caméras chez MBDA
MBDA a investi dans l’acquisition de caméras pour généraliser l’utilisation de la corrélation d’images
numériques dans son panel de moyen de mesures. Afin de faciliter l’intégration de la stéréo-corrélation
d’images numériques dans leur processus, EikoSim est intervenu en tant qu’accompagnateur de la montée en
compétence des services d’essais et du BE de MBDA.
Dans le cadre de sa montée
en compétence sur les
techniques de mesures
d’avant-garde, MBDA
a lancé un processus
de test et d’audit interne des moyens de
mesure par stéréo-corrélation d’images
numériques. Après avoir testé ces moyens
de mesure sur des campagnes d’essais
de type coupons, une nouvelle étape a
été enclenchée avec la mise à l’épreuve
de cette technologie sur un essai de
compression multi-caméras.
Des essais de chargement en
compression ont été réalisés sur une
pièce nommé Capot, fabriquée en
matériau composite. Pour cet essai,
deux zones d’intérêt distinctes ont été
déterminées par MBDA. La première
se situe sur la languette du capot et la
seconde sur la face extérieure des bras,
respectivement appelées, zone 1 et zone
2 (cf Fig. 1). Le capot est maintenu en
position par un outillage spécial qui
vient le contraindre dans une position
précise.
Fig. 1 : Présentation des deux zones d’intérêt sur lesquelles seront réalisées
les mesures par corrélation d’images numériques
Le but de cet essai est de valider
l’utilisation de la stéréo-corrélation
d’images numériques sur un essai de
compression, avec un système multicaméras
pour monitorer plusieurs zones
d’intérêt et de comparer les résultats
obtenus avec les simulations numériques
réalisées en amont. Un second intérêt
de cet essai est l’étude du déploiement
de la technique de mesure dans un
environnement d’essai encombré. Cet
essai a aussi été l’occasion de former les
équipes MBDA aux bonnes pratiques
d’essais liées à la corrélation d’images
numériques et à l’utilisation du logiciel
EikoTwin DIC. Dans cette étude, tous
les dépouillements sur EikoTwin DIC
ont été réalisé par les équipes MBDA
avec le support d’EikoSim.
SUIVI DE DÉPLACEMENT PAR
MESURE DE CHAMP EN STÉRÉO-
CORRÉLATION MULTI-CAMÉRAS
Pré-étude - La machine d’essai sur
laquelle est testé le capot se trouvant dans
un laboratoire relativement encombré,
et le capot étant lui-même encastré
dans un outillage spécial, la marge de
manœuvre pour déposer des capteurs
physiques (LVDT, extensomètres,
jauges) s’en trouve restreinte lord de
l’essai de compression. Ces restrictions
22 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°153 • Mai - Juin - Juillet 2023

ESSAIS ET MODÉLISATION
viennent aussi réduire le champ de vision
disponible pour les caméras, ainsi que
l’espace pour les disposer autour de
la pièce. Afin de pallier ce problème,
EikoSim a réalisé une pré-étude virtuelle
de l’essai, avec l’outil EikoTwin Virtual.
Cet outil permet une virtualisation de la
scène d’essai afin de prévoir la position
des caméras en amont de l’essai pour
les différentes zones d’intérêt (Fig. 2).
Grace à EikoTwin Virtual, il est ainsi possible de prévoir le positionnement des
caméras, ainsi que de déterminer la taille de mouchetis adéquate relative à l’essai
(en prenant en compte les caractéristiques des caméras, la distance entre les caméras
et le capot ainsi que le raffinement du maillage). Le logiciel fournit en sortie des
images virtuelles au plus proche de celles qui seront prises pour l’essai réel (Fig. 3).
Fig. 3 : images virtuelles réalisées lors de la pré-étude
Fig. 2 : Position des systèmes de caméra
grâce à EikoTwin VIRTUAL
Cette virtualisation permet ensuite, grâce aux images virtuelles de l’essai, de
déterminer l’incertitude minimale attendue pour la mesure des déplacements
ESSAIS & SIMULATIONS • N°153 • Mai - Juin - Juillet 2023 I23

ESSAIS ET MODÉLISATION
dans cette configuration. Il s’agit du bruit
de mesure de l’essai calculé dans des
conditions idéales et en dessous duquel
on ne pourra pas mesurer de déplacement.
L’incertitude de mesure minimale attendue
pour cet essai, pour les deux zones d’intérêt,
est présentée dans le tableau 1. Ces données
sont intéressantes car elles permettent de
borner de manière précise la qualité de
la mesure à venir mais aussi de prédire
si la précision de mesure attendue pour
un essai donné est compatible avec la
réalité de l’expérimentation. En effet, la
quantification des incertitudes de mesures
en CIN est très différente de celle des
capteurs traditionnels.
Mesure
Incertitude (mm)
Moyenne selon X 5.8
Moyenne selon Y 9
Moyenne selon Z 9.8
Tableau 1 : incertitude moyenne obtenue par
la pré-étude
RÉALISATION DE L’ESSAI
Suivant la configuration d’essai définie
lors de la pré-étude, nous avons donc
positionné deux paires de caméras
statique (une image/seconde, 4112x3008
pixels) en vis-à-vis du capot, observant
respectivement les zones 1 & 2).
Fig. 4 : montage de l’essai avec deux systèmes
de caméras
Grace à l’utilisation du logiciel
d’acquisition d’images EikoTwin Vision,
des images prise en stéréo-corrélation
d’images numériques des deux zones
d’intérêt ont été réalisées en simultanée
du système multi-caméras lors de l’essai
de compression du capot (cf Fig. 5).
Plusieurs types de chargement en pression
ont été réalisés par MBDA sur le capot.
Fig. 5 : Images prises lors de l’essai, pour les
deux zones d’intérêt
RÉSULTATS ET PERSPECTIVES
Le modèle éléments finis de la structure
étant extrêmement complexe et raffiné,
seuls les zones d’intérêt sont sélectionnées
pour réaliser la mesure. Ce sont sur ces
deux zones uniquement (en vert sur
la Fig. 6) que les déplacements seront
mesurés et que la comparaison essai/
calcul sera effectuée.
Fig. 6 : définition des zones d’intérêt
directement sur le maillage éléments finis
À partir des images d’essai, le logiciel
EikoTwin DIC mesure les déplacements
directement aux nœuds du modèle
éléments finis fournis par MBDA, pour
les deux zones d‘intérêt. On peut ainsi
comparer directement sur le maillage
de mesure, les résultats de corrélation
d’images avec les prédictions du modèle
éléments finis et les éventuels capteurs
physiques présents lors de l’essai de
compression.
La Fig. 7 présente une comparaison
des champs de déplacements (selon la
normal à la surface) obtenus entre la
corrélation d’images (à gauche) et le
champ de simulation projeté sur la pièce
pour la zone d’étude 1 à droite. On peut
voir que les deux champs obtenus par
stéréo-corrélation d’images numériques
présentent des similarités fortes. Le
champ mesuré par CIN semble plus
symétrique au niveau de la répartition
du déplacement autour du centre de la
pièce, alors que la simulation prédisait
des déplacements plus fort et plus étalé
du centre vers la languette du capot.
Fig. 7 : champs de déplacement normal pour
la corrélation d’images (à gauche) et la
simulation numérique (à droite) pour la zone 1
Fig. 8 : champs de déplacement en Z pour la
zone 2
La Fig. 8, ci-dessus, présente pour la zone
2 et selon l’axe de sollicitation principal
Z, le champ de déplacement mesuré. Avec
EikoTwin DIC, il est également possible
de comparer directement simulation et
mesure grâce aux champs de différence,
qui affichent l’écart entre le champ
mesuré et le champ simulé sur la zone
de mesure.
Pour la zone 2, ce résultat est présenté
dans la Fig. 9. Il est intéressant de noter
que le champ de différences est ici très
bruité, ce qui indique qu’il n’y a pas de
différences significatives entre les deux
champs, ou de tendance de déplacement
que l’on retrouverait dans l’un des
deux champs et non dans l’autre. Si des
écarts ont été notés par MBDA entre
24 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°153 • Mai - Juin - Juillet 2023

ESSAIS ET MODÉLISATION
les mesures des capteurs, de la stéréocorrélation
d’Images Numériques et de
la simulation, ces derniers ne sont en
aucun cas significatifs et les champs
de Corrélation d’Images Numériques
permettront un recalage efficace, précis
et plus vaste des simulations que ne le
permettaient les capteurs physiques.
Fig. 9 : champ de différence entre la mesure
et la simulation, exprimé directement sur le
maillage éléments finis
CONCLUSION
Les outils de corrélation d’images
numériques (hardware et software) ont été
testés sur différents essais de complexité
croissante allant des échantillons et
éprouvette jusqu’à la structure complète
testée en multi-caméras lors d’un essai
de compression. Une pré-étude a ainsi
été menée afin de préparer en amont
l’essai, le positionnement des caméras
et la réalisation du mouchetis, grâce au
logiciel EikoTwin Virtual. Cette préétude
a également permis de connaitre
l’incertitude moyenne de la mesure.
Des données d’essais ont été récoltées
sur deux zones distinctes du capot, qui
a servi de structure d’étude, au moyen
de deux paires de caméras et du logiciel
EikoTwin Vision.
Les images obtenues ont été traitées
en interne par MBDA via le logiciel
de corrélation d’images numériques,
EikoTwin DIC, après formation des
équipes par EikoSim. Ces essais sont
encourageants et fournissent des résultats,
qualitatifs et quantitatifs dans des zones
d’études sur lesquelles n’étaient autrefois
appliqués que quelques capteurs physiques
ponctuels, permettant d’enrichir et
d’optimiser leur modèle numérique.
Aujourd’hui, la méthode de mesure
par corrélation d’images numériques est
implémentée chez MBDA et appliquée
sur diverses campagnes d’essais menées
en interne permettant de valider des
caractérisations matériaux ou des essais
en tenue de structures mécaniques ●
Floriane Soulas,
Ingénieure R&D (Eikosim)
• Câblage de capteurs, actionneurs
• Harnais complets
• Boîtes d’éclatement ou de coupure
• Racks 19’ équipés, baies
• Alimentations sur-mesure
• Interfaces bus CAN
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ESSAIS & SIMULATIONS • N°153 • Mai - Juin - Juillet 2023 I25

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ESSAIS ET MODÉLISATION
INTERVIEW
Le rôle de
devenu majeur
Sébastien Depierre
Expert simulation
dynamique rapide
Le kiosque digital
Le 23 mai dernier s’est déroulé à Gif-sur-Yvette (en
région parisienne), une journée consacrée aux liens
entre la simulation numérique et la certification,
journée organisée par le Nafems. Le point avec un
des intervenants clés de ce rendez-vous technique,
Sébastien Depierre, de Safran Seats, venu présenter
le projet CBA.
Le site web
L’appli
Téléchargez
l’application
MRJ Presse
La simulation intervient aujourd’hui à toutes les étapes du cycle
de conception-validation-fabrication jusqu’à l’utilisation, la
maintenance et le recyclage. Pourquoi, alors que la simulation
devient de plus en plus si précise, avons-nous encore besoin
de tests physiques couteux pour démontrer la conformité
aux contraintes règlementaires et obtenir la certification des
systèmes et produits? Ce sujet reste l’un des challenges les plus
critiques dans l’ingénierie de nombreux domaines aujourd’hui.
Cette journée a permis aux experts des principaux secteurs
industriels concernés d’exprimer la disparité des points de
vue, les expériences et les avancées techniques,mais aussi les
verrous et attentes.
Sébastien Depierre, pouvez-vous vous présenter en quelques
mots ?
www.essais-simulations.com
J’ai effectué toute ma carrière dans le domaine de la simulation
de crash, structure et safety. J’ai passé dix ans dans l’automobile
et, depuis, une quinzaine d’années, j’ai intégré Safran Seats
(anciennement Zodiac Seats) à Issoudun (dans l’Indre). J’occupe
actuellement le poste d’expert simulation dynamique rapide.
26 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°153 • Mai - Juin - Juillet 2023

la simulation
dans la certification
Pouvez-vous également présenter Safran Seats et le service
auquel vous appartenez ?
Safran Seats est l’un des leaders mondiaux des sièges pour
passagers (classes économique, premium, affaire et première), en
équipages d’avions (pilotes, équipage de cabine) et d’hélicoptères.
L’équipe Calcul & Simulations utilise le logiciel Radioss afin de
modéliser les essais de certification dans le but de les dérisquer
du point de vue structural et sécurité des occupants.
Quels sont le contour et les objectifs du projet CBA ? À
quelles problématiques répond-t-il ?
Ce projet est un pilote visant à démontrer la faisabilité d’une
certification par calcul appuyée par essais (CBA). Celui-ci
comprend également le développement des méthodologies,
des processus et documentations associés.
Quelle place occupe aujourd’hui la simulation auprès des
organismes de certification ?
La FAA et l’EASA ont récemment défini le cadre réglementaire
autorisant l’utilisation de la CBA pour la certification dynamique
des sièges. Le préalable pour les « siègistes » est d’en faire la
démonstration à travers un projet pilote.
Experts en
essais vibratoires
• Contrôle vibratoire
• Essai de choc
• Analyse vibratoire et acoustique
• Analyse modale expérimentale
• Analyse de machines tournantes
• Bancs d’essais
En quoi répond-t-elle à vos besoins chez Safran Seats en
matière de certification de vos produits ?
La CBA doit permettre à terme de diminuer le nombre de tests
et de sécuriser la certification de nos produits ●
Propos recueillis par Olivier Guillon
EN SAVOIR PLUS >
Cette journée sera suivie d’un
séminaire complémentaire en
novembre prochain portant sur
la crédibilité de la simulation et
sera l’occasion d’échanger sur les
meilleures pratiques sur le sujet.
m+p international Sarl
5, rue du Chant des Oiseaux
78360 Montesson
Tél. : +33 130 157874
sales.fr@mpihome.com
www.mpihome.com
ESSAIS & SIMULATIONS • N°153 • Mai - Juin - Juillet 2023 I27

ESSAIS ET MODÉLISATION
EN APPLICATION
Comment le Français Turbotech
verdit l’aviation légère
avec la simulation
Créé en 2017, Turbotech fournit des solutions de vol avec des systèmes de propulsion à haute puissance
et à faible consommation à l’industrie de l’aviation légère. Afin de développer des solutions de propulsion
aéronautique plus propres, l’entreprise francilienne (implantée à Toussus-le-Noble, dans les Yvelines), a eu
recourt à la simulation d’Ansys.
L’aviation légère comprend les petits avions ou
hélicoptères dont le poids maximal au décollage
est d’environ 5,6 tonnes. Pour alimenter les systèmes
de propulsion écologiques, Turbotech a d’abord
intégré la simulation Ansys dans l’optimisation de
la technologie des échangeurs de chaleur et continue d’intégrer
les outils d’Ansys pour alimenter les systèmes de propulsion
des avions légers.
Objectifs ? Optimiser la technologie des échangeurs de chaleur
et alimenter ses turbines régénératives pionnières. Cela
comprend le premier turbopropulseur à faible consommation
de carburant, les premiers turbogénérateurs pour les avions
hybrides électriques ainsi que les turbomachines à hydrogène
à venir.
PREMIÈRE ENTREPRISE AU MONDE À INTRODUIRE
DES TURBINES RÉGÉNÉRATIVES POUR DES
APPLICATIONS AÉRONAUTIQUES
L’échangeur de chaleur à microtubes caractéristique de
Turbotech est beaucoup plus léger et plus compact que les
échangeurs de chaleur traditionnels, tout en étant capable
de récupérer la chaleur normalement perdue dans les
gaz d’échappement et de la réinjecter dans la chambre de
combustion... entraînant de fait une réduction spectaculaire de
la consommation de carburant. Ainsi, la turbine régénérative
de Turbotech présente tous les avantages d’un moteur à
turbine, mais fonctionne avec une très faible consommation
de carburant, ce qui en fait une alternative plus propre. De
Turbotech a intégré la simulation
Ansys pour alimenter les systèmes de
propulsion des avions légers
plus, Turbotech est la
première entreprise au
monde à introduire des
turbines régénératives
pour des applications
aéronautiques.
© Jim_Payne
En tant que jeune société,
Turbotech disposait de
ressources limitées et
devait avoir accès à des
outils de simulation à
faible coût. En outre,
l’entreprise recherchait
des outils conviviaux,
performants et précis.
En plus des analyses
structurelles, les
ingénieurs de Turbotech
avaient besoin d’outils
compétents pour observer
l’aérodynamique de la
28 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°153 • Mai - Juin - Juillet 2023

ESSAIS ET MODÉLISATION
respectivement d’une puissance de 55 kilowatts et 90 kilowatts
en fonctionnement continu.
Turbotech développe également des turbomachines à
hydrogène lui permettant d’offrir à ses clients une plus grande
efficacité énergétique. Les turbopropulseurs de Turbotech
conviennent aux petits avions, aux hélicoptères et aux véhicules
aériens sans pilote (communément appelés drones), tandis
que les turbogénérateurs se destinent davantage aux avions
hybrides et aux avions hybrides électriques à décollage et
atterrissage verticaux (eVTOL).
© Jim_Payne
Une turbine développé
par la société Turbotech
turbine, y compris son comportement et ses vibrations. C’est
pourquoi l’entreprise s’est tournée vers les solutions logicielles
d’Ansys, et plus particulièrement Ansys Mechanical, Ansys
Fluent et Ansys CFX.
DÉVELOPPER DES SYSTÈMES DE PROPULSION
EFFICACES À UN RYTHME ACCÉLÉRÉ
Grâce à l’accès aux produits structures et fluides d’Ansys via
le programme académique d’Ansys, Turbotech a intégré Ansys
Mechanical, Ansys Fluent et Ansys CFX dans son flux de travail
à un coût plus abordable. La simulation multiphysique d’Ansys
lui a permis de développer des systèmes de propulsion efficaces
à un rythme accéléré, tels que le premier turbopropulseur à
régénération avec le modèle TP-R90 (pouvant atteindre 130
chevaux) et les premiers turbogénérateurs équipés pour les
avions hybrides-électriques avec les modèles TG-R55 et TG-R90,
Parmi les avantages, notons d’une part que l’outil de simulation
d’Ansys a divisé par cinq le temps de développement de
Turbotech, lui permettant de réaliser le prototype de chaque
produit en deux ans au lieu du délai prévu de dix ans, réalisant
au passage un bon nombre d’économies financières. D’autre
part, Turbotech a utilisé Mechanical, Fluent et CFX dans le
but d’analyser et mesurer les déformations thermiques et de
contrainte, les vibrations, les pertes de pression, la combustion
et l’écoulement des fluides.
La simulation a aussi aidé Turbotech à déterminer le
nombre de cycles – c’est-à-dire chaque arrêt et démarrage
du moteur – qu’elle pouvait gérer au cours de sa durée de vie.
Le turbopropulseur et le turbogénérateur de Turbotech ont
tous deux une durée de vie impressionnante de 3 000 heures
entre les révisions. Enfin, Turbotech utilise actuellement les
outils d’Ansys pour développer des turbines à hydrogène qui
supporteront le stockage cryogénique à bord et contribueront
encore davantage à l’aviation durable ●
Pierre Weber
© Atos Group
À SUIVRE
Création de la première plateforme de calcul quantique
hybride dédiée à la combustion
Eviden, une ligne d’activités d’Atos, ColibrITD et l’Onera ont lancé
en mai dernier VulQain, un projet de recherche, subventionné
par l’Agence Innovation Défense grâce au Régime d’appui à
l’innovation duale (Rapid). Celui-ci portera sur le développement
de la première plateforme hybride pour étudier le phénomène de la
combustion et ses enjeux, notamment sa complexité et sa non-linéarité.
En combinant l’émulateur quantique d’Eviden et le logiciel quantique de
ColibrITD sur la plateforme de simulation classique de l’Onera, l’équipe
projet a pour objectifs de réduire les émissions de carbone, d’atténuer
l’empreinte énergétique des centres de calcul haute performance
(HPC) et de contribuer à développer des moteurs et des turbines
plus sûrs à l’avenir ●
ESSAIS & SIMULATIONS • N°153 • Mai - Juin - Juillet 2023 I29

PUBLI-COMMUNIQUÉ
Piloter
les stratégies
de test
Les projets aéronautiques comportent de nombreuses
phases, des exigences à la conception, test et
développement. Les nombreuses connections
(composition, implémentation, héritage, test)
conduisant à une complexité importante. Piloter un
projet d’une telle combinatoire requiert de vérifier
les normes en vigueur sur un nombre croissant de
composants et un espace de traçabilité toujours plus
profond. Une solution de pilotage pérenne doit non
seulement offrir la visibilité du projet, mais également
permettre de détecter les composants à inspecter.
Les activités de test illustrent cette situation par le
volume d’objets à traiter et une charge de travail
associé pouvant dépasser les capacités de test. Dans
cet article, nous introduirons le concept de pilotage
global, en l’appliquant au contexte du test, pour
montrer comment elle peut permettre d’atteindre une
stratégie de tests plus optimisée.
AVANTAGES DU PILOTAGE GLOBAL
Un projet aéronautique produit de nombreux objets pendant son
cycle de vie : plusieurs niveaux d’exigences et de conception, des
millions de lignes de code, et leurs tests. Assurer la conformité
aux normes (EASA-21J, ARP4754, DO178C) implique de gérer
tous ces objets, visualiser leurs données actualisées et conserver
les liens de traçabilité qui les relient.
Le rôle d’un pilotage global est de répondre à ces exigences, tout
en offrant une visualisation adaptée à chaque partie prenante.
Pour ce faire, les multiples sources de données du projet sont
agrégées de façon automatisée et régulière. Puis, des fonctions
de pilotage intégrant les pratiques et le savoir-faire en vigueur
permettent de fournir aux experts métier les éléments de décision.
L’outil Squore de Vector (voir fig. 1) permet d’assister la prise de
décision par un pilotage de la qualité du développement logiciel.
Dans un premier temps, il se connecte aux outils de production
logicielle comme les outils ALM, les solutions de gestion
et d’exécution des tests, les analyseurs de code, ou les outils de
gestion de changement. Une API ouverte permet également de se
connecter aux outils non commerciaux comme ceux qui peuvent
être développés en interne à un service. Ces données agrégées
servent à construire un réseau de données unifié.
Un modèle d’évaluation qualité contenant la définition d’indicateurs
est appliqué à ce réseau, et emploie les objets, leurs mesures
et liens les reliant pour produire une évaluation de la qualité
Figure 1 : Le tableau de bord de Squore
au niveau du projet global, jusqu’à la granularité la plus fine.
Enfin, les fonctions de pilotage de Squore sont proposées aux
utilisateurs de tous types : chefs de projets, équipes de développement,
ingénieurs qualité et équipes de test. Comme le modèle
qualité est partagé par tous ces utilisateurs, la communication
et l’accès aux données est simplifiée, le suivi et la prise de décision
sont faites sur des données communes.
APPLICATION À LA GESTION DES TESTS
Les fonctions de pilotage de Squore s’appuient sur les retours
d’exécution des tests et leurs liens de traçabilité vers le code
source, les exigences. Grâce à l’analyse de tendance, il est également
possible de détecter, anticiper les dérives, de façon manuelle
ou automatisée.
30 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°153 • Mai - Juin - Juillet 2023

• Tests pilotés par le risque
Il s’agit ici de coupler les tests avec la sévérité du code auquel ils
sont associés. Dans l’absolu, un test échouant régulièrement a
plus d’importance qu’un test échouant une seule fois. Mais si
le premier est associé à du code DAL E, et le second DAL B, les
priorités sont inversées.
• Tests et qualité continue
Lorsque Squore fait partie de l’intégration continue, il peut réaliser
les analyses précédemment citées de façon automatisée et
régulières. Ceci permet de spécifier des objectifs de qualité à
atteindre pour les tests, générant des alertes le cas échéant, sous
forme de « portes qualité » (voir Figure 3 pour un exemple).
Ce mécanisme de qualité continue est généralisable aux autres
composants du projet (code source, exigences, tickets).
Figure 3 : Exemple de porte qualité vérifiée par Squore
• Analyse de la stabilité des tests
L’analyse de l’évolution des tests permet de détecter les comportements
anormaux comme un taux d’échec élevé lié à un problème
de conception, ou des résultats d’exécution erratiques remettant
en cause la pertinence d’un test.
• Tests pilotés par le changement
Le suivi de l’état du code source (ajouté, modifié, supprimé)
permet de déduire les tests qui devraient être adaptés, rejoués,
et ceux qui ne devraient pas changer d’état. La courbe 2
illustre ce suivi, on peut y observer le code historique (gris
: inchangé, bleu : modifié) et le code rajouté (violet), Cette
analyse permet de considérablement réduire le nombre de
tests à analyser.
Figure 2 : Courbes de suivi de la stabilité du code source
• Rapports de tests automatisés
Des rapports de tests enrichis contiennent les résultats d’exécution,
complétés par l’évolution de leur cycle de vie, ainsi que
les composants (code source, exigences) qui leur sont liés. Lorsqu’un
incident aérien requiert une enquête, Squore peut générer
des rapports selon plusieurs niveaux de précision, ce qui facilite
l’analyse.
CONCLUSION
Dans les projets d’envergure, le besoin de conformité aux normes
justifie l’utilisation d’une solution de pilotage automatisée et efficace,
permettant l’accès à l’espace de traçabilité, l’évaluation des
impacts et la prise de décision. Appliquée aux activités de test,
une telle solution peut aider à optimiser l’effort, analyser le changement,
ou surveiller les composants critiques. L’outil Squore de
Vector offre ces fonctionnalités, tout en permettant leur adaptation
à des contextes particuliers ●
Flavien Huynh,
PhD is a
consultant for
the project
monitoring
analytics
solution Squore.
Arne Brehmer,
PhD is head of
the aerospace
business area.
EN SAVOIR PLUS :
VECTOR France
106 avenue Marx Dormoy
92120 Montrouge
www.vector.com
ESSAIS & SIMULATIONS • N°153 • Mai - Juin - Juillet 2023 I31

DOSSIER
Après quatre ans d’absence,
Le Bourget redevient le rendez-vous
mondial de l’aéronautique
Organisé par le SIAE, filiale du Groupement des industries
françaises aéronautiques et spatiales (Gifas), le Salon
international de l’aéronautique et de l’espace retrouvera
– enfin – les halls d’exposition et le tarmac du Bourget… après
quatre ans d’absence, une crise sanitaire et une filière mondiale
en plein arrêt durant de longs mois.
Cette 54 e édition du salon aura donc lieu au parc des expositions
de Paris-Le Bourget du 19 au 25 juin prochain. Elle réunira de
nouveau l’ensemble des acteurs de l’industrie mondiale autour
des dernières innovations technologiques. Si les quatre premiers
jours de l’événement seront réservés aux professionnels, suivront
trois jours destinés au grand public afin de transmettre l’amour
de l’aviation… et par là susciter de nouvelles vocations chez les
plus jeunes.
Au total, une pleine semaine de show avec, comme à l’accoutu-
mée, de nombreuses démonstrations en vol, d’impressionnants
aéronefs exposés au sol, des visites officielles, de gros contrats
juteux pour la filière – en particulier en France où l’on espère
redresser la balance commerciale désastreuse – et de nombreux
exposants venus exposer leurs innovations et l’ensemble de
leurs savoir-faire dans une industrie à la fois en plein rebond…
mais aussi en proie au doute, eu égard aux nombreuses crises
successives.
L’occasion pour Essais & Simulations, dont ce dernier numéro
sera présent sur différents stands partenaires, de réaliser un
numéro spécial aéronautique qui « court » tout au long des pages
de la revue, de notre rubrique « Mesures et contrôle qualité » au
dossier central en passant par les thématique liées à la simulation
numérique et à la modélisation ●
Olivier Guillon
33 Un nouveau banc de caractérisation thermique
de matériaux pour le stockage de l’hydrogène
34 La simulation et la modélisation, des éléments
devenus incontournables chez Safran
36 Un nouveau centre d’essai de compresseurs
sort de terre en Belgique
38 Résoudre le problème de sensibilité des
capteurs de pression aux phénomènes
environnementaux
40 Comment les bureaux d’études d’Airbus
Helicopters sont parvenus à améliorer le
partage de la connaissance
42 3R, le premier fabricant Français de machines
d’essais sur matériaux
44 La fiabilité des pots vibrants Sentek associée
à l’accompagnement technique : un atout pour
AmtechData
45 GDTech France et Equip’Aero Technique
unissent leurs compétences sur le projet
VISTAC
46 Understanding the mechanisms of
aeroacoustic sources by combining wind tunnel
measurements and simulation
48 Digitalization in the Aerospace Sector: It’s
Getting Real!
AU SOMMAIRE DE CE DOSSIER
32 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°153 • Mai - Juin - Juillet 2023

CARACTÉRISATION THERMIQUE ET MÉCANIQUE
À TEMPÉRATURES CRYOGÉNIQUES
Un nouveau banc
de caractérisation
thermique
de matériaux
pour le stockage
de l’hydrogène
PUBLI-COMMUNIQUÉ
Pour répondre aux besoins de caractérisation
croissant des industriels et des laboratoires
R&D lors du développement de matériaux ou
de systèmes, la société THEMACS Ingénierie
étoffe son offre de caractérisation thermique aux
températures cryogénique cryogéniques, pour le
stockage de l’hydrogène.
«Nous venons de développer un nouveau banc de mesure
de conductivité et diffusivité thermique, adapté aux
températures cryogéniques », explique Jean-Pierre
Monchau, Président fondateur de THEMACS Ingénierie.
Ce banc vient compléter l’offre en caractérisation thermique
de la société, crée en 2014 par des chercheurs et ingénieurs de
l’Université Paris-Est-Créteil. Bénéficiant d’un large spectre
de compétences et s’appuyant sur les plateaux techniques
de plusieurs laboratoires de recherche et instituts, la société
THEMACS Ingénierie accompagne les entreprises pour la
réalisation de mesures et l’expertise de matériaux. « Nous
sommes sollicités aussi bien pour des mesures d’émissivité,
de conductivité thermique, que pour des caractérisations
mécaniques », ajoute Jean-Pierre Monchau : « « Notre
équipe d’experts nous permet d’aller au-delà de la simple
caractérisation de matériaux en laboratoire. Nous conseillons
par exemple nos partenaires dans les choix de matériaux
adaptés à leurs besoins ».
Depuis 2015 la société THEMACS Ingénierie mesure les
propriétés des matériaux aux températures cryogéniques,
notamment pour la société AIR LIQUIDE. Elle s’en
est fait une spécialité. Avec la question du stockage de
l’hydrogène liquide à basse température (20K) pour
l’industrie aéronautique, la demande s’est accrue. C’est
pour cela que THEMACS ingénierie a développé des bancs
de mesure de conductivité et de diffusivité performants à
ces températures. La société développe en outre un banc
de mesure dilatométrique qui devrait être opérationnel fin
2023 à 80K et à 20K en 2024.
Parallèlement à cela, la société continue à être leader en
Europe pour les mesures d’émissivité. Elle a récemment
développé et commercialisé un nouvel appareil de mesure
de l’émissivité : EM5. La société développe actuellement un
banc de mesure de l’émissivité totale hémisphérique aux
températures cryogéniques pour l’ESA, l’Agence Spatiale
Européenne.
Les clients sont principalement issus des secteurs de
l’aéronautique, du spatial et de la défense (AIRBUS,
SAFRAN, MBDA, L’observatoire de Paris, HEMERIA …). ●
EN SAVOIR PLUS :
THEMACS INGENIERIE
Tél. : +33 6 29 82 44 34
contact@themacs.fr
themacs-engineering.com
ESSAIS & SIMULATIONS • N°153 • Mai - Juin - Juillet 2023 I33

DOSSIER
ENTRETIEN
La simulation et
des éléments devenus
Spécialiste des technologies numériques, le directeur du département
Digital Sciences & Technologies chez Safran Tech, Frédéric Feyel,
revient sur la place de la modélisation et, in fine, du jumeau numérique
dans les activités de Safran, un groupe qui prend le virage du « digital »
afin d’innover en permanence.
Frédéric Feyel
Directeur du département Digital
Sciences & Technologies chez
Safran Tech, Frédéric Feyel
dirige un département d’une
centaine de personnes menant
des activités de recherche dans
tout ce qui a trait au numérique
(simulation, modélisation,
statistiques, systèmes
autonomes, capteurs, IA…) pour
l’ensemble du groupe Safran.
« Rappelons à ce titre le
rôle crucial du modèle
numérique, avec lequel
nous faisons déjà
énormément de choses.
Chez Safran, nous
modélisons à peu près
tout, et petit à petit, nous
tendons vers le jumeau
numérique. »
Quelles sont les activités de Safran
Tech ?
Safran Tech est le centre de recherche
de Safran, équipementier aéronautique
majeur. On y conçoit et produit la
plupart des composants et pièces
composant les aéronefs, sauf les aéronefs
et leur intégration, de responsabilité des
avionneurs et hélicoptéristes. Safran Tech
exécute environ un quart de l’effort de
recherches du Groupe, et constitue l’un
des moyens qui nous permettent de garder
et accroître notre avance technologique,
grâce à 500 chercheurs de haut niveau.
Quelle place occupent aujourd’hui
la modélisation et la simulation
numérique chez Safran ?
Le département Digital Sciences &
Technologies de Safran Tech représente
une centaine de personnes travaillant
notamment sur la physique numérique
et les méthodes associées, pour l’étude
du comportement des systèmes fluides et
solides. Globalement, au sein de Safran,
la simulation est partout. De plus en
plus, lors du développement d’un produit
ou d’une technologie, il y a une forte
incitation à mettre au point en parallèle
son modèle numérique et la simulation,
de sa conception à son exploitation.
Dans ce contexte de numérisation de
vos produits, quel rôle joue le jumeau
numérique ?
Avant de répondre, il est important de
préciser ce qu’on entend par « jumeau
numérique », terme qui est devenu
très générique. Nous développons
en fait essentiellement des modèles
numériques.
Ces modèles ne deviennent des
« jumeaux numériques » que lorsqu’on
les instancie en nombre, pour les faire
évoluer et reproduire le comportement
des pièces et produits individualisés.
Rappelons à ce titre le rôle crucial du
modèle numérique, avec lequel nous
faisons déjà énormément de choses.
Chez Safran, nous modélisons à peu
près tout, et petit à petit, nous tendons
vers le jumeau numérique.
La modélisation et la simulation
permettent d’une part de bien
comprendre le fonctionnement intime
de nos produits et technologies. D’autre
part, elles nous permettent de prendre
les bonnes décisions en maîtrisant les
risques, par exemple lors des phases
de conception, mais aussi lors de la vie
en flotte, lorsqu’il s’agit d’apporter des
éléments de conviction aux autorités
suite à des incidents.
34 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°153 • Mai - Juin - Juillet 2023

DOSSIER
la modélisation,
incontournables chez Safran
Vous évoquiez à l’instant l’avion du
futur. Que représente-t-il pour vous
et en quoi son développement peut-il
avoir un impact sur les métiers des
essais et de la simulation ?
Comme d’autres acteurs, Safran a engagé
une feuille de route très ambitieuse de
neutralité carbone d’ici 2050. Deux
leviers principaux pour y parvenir,
d’une part les SAF (ou carburants aériens
durables), d’autre part le développement
de turbomachines plus efficaces mais
aussi plus complexes à concevoir ; dans
ce cas, la simulation est d’autant plus
incontournable que ces turbomachines
de nouvelle génération sont en rupture
par rapport aux machines actuelles,
et vont aussi peut-être modifier
l’architecture de l’aéronef. Il deviendra
sans doute nécessaire de développer
avec l’avionneur des approches de
co-simulations.
Enfin, on tend aussi vers plus de
certification par le numérique.
Aujourd’hui, la certification repose sur
l’essai physique mais nous travaillons
pour basculer, un jour, vers une
certification à dominante numérique.
D’ici peut-être dix ou quinze ans
(personne n’est capable de dire quand),
le modèle numérique fera foi, ce qui
nous obligera à certifier également nos
pratiques de modélisation, les logiciels
employés et même les personnes qui
les utilisent ●
Propos recueillis
par Olivier Guillon
ESSAIS & SIMULATIONS • N°153 • Mai - Juin - Juillet 2023 I35

DOSSIER
MOYENS D’ESSAIS
Un nouveau centre d’essai
de compresseurs
sort de terre en Belgique
Destiné à répondre aux exigences des industriels de l’aéronautique
en matière d’essais sur les compresseurs, le centre de test BeCover,
implanté à Liège près de Safran Aero Boosters, doit également relever
le défi de la souveraineté européenne dans ce domaine sensible puis
s’ouvrir, à terme, vers d’autres domaines d’activité. La première
campagne d’essai est déjà programmée pour le premier semestre 2024.
Voici un centre d’essai qui, à
peine sorti de terre et encore
en cours d’installation, fait
déjà grand bruit. Créé
conjointement par W.E. (Wallonie
Entreprendre), S.F.P.I (Société Fédérale
de Participations et d’Investissement)
et Safran Aero Boosters (propriétaire
à 25 %), BeCover se définit comme un
centre indépendant et à la pointe de la
technologie pour tester les compresseurs
de l’aviation du futur. Son directeur
général, Olivier Servais, ne tarit pas
d’éloges sur la pertinence de cette
installation certes opérationnelle en 2024
mais dont les murs viennent d’être érigés
et n’attendent plus qu’à accueillir dès cet
été ses premiers équipements : « BeCover
Quelques mots sur Olivier Servais,
directeur général de BeCover
sera capable de tester absolument tout
type de compresseurs, que ce soit à
basse ou haute pression et sera équipé
d’un système en boucle fermée intégrant
un échangeur de chaleur permettant
de réaliser des essais en conditions
représentatives des conditions d’altitude et
ce, sur l’ensemble de la gamme opératoire
des compresseurs. »
Destiné en premier lieu aux essais
de compresseurs pour l’industrie
aéronautique civile et militaire, BeCover
entend bien travailler aussi auprès des
centres de recherche et du monde
universitaire en devenant un véritable
laboratoire européen de premier plan.
« Ce centre d’essai servira tout client dans
Titulaire d’un master en ingénierie
électromécanique de l’Université de Liège
(Belgique), Olivier Servais travaillait depuis
plus de vingt ans au sein du département
Test Cells de Safran Aero Boosters, situé
dans la région de Liège. Il en était le
responsable du département d’ingénierie
depuis 2012. Le 12 septembre 2022, Olivier
est devenu Directeur Général de BeCover,
société indépendante et autonome.
le monde entier à la recherche d’une
installation de test de compresseurs à la
pointe de la technologie et capable de se
conformer aux exigences techniques et
opérationnelles les plus strictes ».
Le génie civil étant finalisé, il ne
reste plus qu’à installer les différents
équipements – dès cet été – à commencer
par le moteur électrique de 30 MW, la
boucle aéraulique fermée à 140 kilo/
seconde de débit d’air sans oublier les
multiples instruments de mesure qui
équiperont l’installation. « L’ambition
de BeCover est de devenir ‘’Le’’ centre
d’essai européen de compresseurs,
entièrement indépendant et autonome,
garantissant l’entière confidentialité des
données issues des campagnes de tests sur
le Vieux Continent, dans un contexte qui
tend aujourd’hui à rapatrier les essais
en Europe mais aussi de réinvestir dans
certains secteurs clefs tels que la défense,
à l’exemple du Système de combat aérien
du futur Scaf ».
36 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°153 • Mai - Juin - Juillet 2023

DOSSIER
Maquette offrant un aperçu du centre d’essais BeCover
Capacités et applications
du centre d’essais
BeCover
UNE CELLULE D’ESSAI
ÉVOLUTIVE POUR ACCUEILLIR
DES COMPRESSEURS
D’AUJOURD’HUI ET DU FUTUR
Le centre d’essais BeCover a été conçu
de manière à fonctionner durant les
quarante prochaines années et ainsi
accueillir les futures générations de
compresseurs. Signe de son évolutivité,
sa capacité à tester des compresseurs basse
et haute pression, à mener des essais en
haute altitude, à accueillir une gamme
étendue de pressions (jusque 35 bar
pour les compresseurs haute pression)
et de températures dans des conditions
d’altitude atteignant 40 000 pieds.
Détail des moyens de tests qui
équiperont le centre d’essais
De même, les quelque 3 000 m² de
surface allouée permettront à terme
l’assemblage de véhicules d’essai
uniques et ainsi d’abriter des moyens
répondant aux exigences du moment ;
« Le problème des centres d’essais dans
ce domaine ne réside pas tant dans les
financements – même s’il s’agit d’un sujet
majeur – que dans le génie civil. Ici, la
surface est déjà très importante et nous
offre la perspective de nous développer ».
Aussi, au niveau de l’extensibilité du
centre d’essai, notons que l’installation
permettrait de mener des tests de
pressurisation de l’entrée pour les essais à
haute pression mais donnera également
CAPACITÉS
• Compresseurs basse pression (LPC)
• Compresseurs haute pression (HPC)
• Configurations à double flux / simple
flux
• Conditions d’altitude atteignant 40 000
pieds
APPLICATIONS
• Couvrir toute la gamme de taille des
compresseurs : du petit bizjet au grand
turbofan / turboréacteur.
• Conçus pour répondre aux
architectures de compresseurs
actuelles et futures
MARCHÉS
• Industrie aéronautique civile et
militaire
• Énergie, secteur des turbines à gaz
• Centres de recherche privés et
académiques
PRINCIPALES CARACTÉRISTIQUES
• Puissance d’entraînement : 20 MW (30
MW installés et jusqu’à 40 MW)
• Vitesse nominale jusqu’à 25 000 tr/min
• Débit massique jusqu’à 140 kg/s (~310
lbm/s)
• Configuration en boucle ouverte et
en boucle fermée pour les conditions
d’altitude
simulation
• Capacité de compresseur à simple /
double flux
• Capacité potentielle de triple flux pour
de futures applications militaires
Pression d’entrée jusqu’à 0,2 bara (2,9
psia)
• LPC = 6,5 bara (94 psia) & 310°C
(590°F)
• HPC = 35 bara (508 psia) & 750°C
(1382°F)
• Instrumentation étendue = 1359 ch à
basse vitesse et 136 ch à haute vitesse
la possibilité de se diversifier et d’offrir
des services de type soufflerie ; percer
le marché de l’énergie, en particulier
celui des turbines à gaz industrielles, est
également une piste de diversification
envisagée sur le court-terme. Il sera
aussi possible de mener des opérations
d’étalonnage de dispositifs de mesure
de débit massique ●
Olivier Guillon
ESSAIS & SIMULATIONS • N°153 • Mai - Juin - Juillet 2023 I37

DOSSIER
ÉTUDE DE CAS
Résoudre le problème de sensibilité
des capteurs de pression
aux phénomènes environnementaux
Cet article présente une étude de cas au sein du laboratoire IUSTI-CNRS 7343 de l’université Aix-Marseille.
Lors d’une campagne de mesure d’ondes de pression organisée dans l’établissement, la société PCB
Piezotronics a suggéré d’opter pour un capteur piézorésistif Endevco, bien moins sensible aux vibrations.
Dans cet exemple, les chercheurs du laboratoire IUSTI-CNRS
7343 de l’université d’Aix-Marseille ont utilisé un tube à choc
pour générer une onde de pression au-dessus d’une structure
équipée d’une cavité encastrée. Le but de l’expérience était
d’étudier le comportement de l’onde de pression à l’intérieur
de la cavité (figure 3).
Figure 3
Lors de mesures de pression dans des environnements
difficiles, le capteur peut être exposé à des stimuli
autres que la pression et pouvant avoir un impact
sur le signal de sortie. Des événements tels que des
modifications transitoires de température, des flashs photo,
des vibrations ou des chocs peuvent ainsi influencer le signal
de sortie et produire des résultats inattendus et imprécis.
L’IUSTI-CNRS 7343 du laboratoire de l’université d’Aix-
Marseille a été confronté à ces problématiques lors d’une
campagne de mesure d’ondes de pression générée via un tube
à choc, générant de fortes vibrations en plus de l’onde de
pression. Dans cette configuration, le choix du capteur a été
crucial, comme nous allons le présenter dans l’étude.
Figure 2
PROBLÉMATIQUE ET SOLUTION PROPOSÉE
Les chercheurs se sont inquiétés du comportement « étrange »
de leur capteur de pression piézoélectrique. Selon leur analyse,
ce comportement serait lié aux vibrations de la structure, plutôt
qu’à la fluctuation de pression à l’intérieur de la cavité – élément
qu’ils désiraient mesurer. Par conséquent, ils ne pouvaient pas
interpréter efficacement leurs résultats de mesure.
Nous avons proposé de tester un capteur de pression
piézorésistif Endevco pour obtenir des résultats fiables. En
effet, plusieurs caractéristiques de conception des capteurs
de pression Endevco les protègent contre les réactions à
l’accélération, notamment la concentration des contraintes
à l’emplacement de la jauge, l’isolation mécanique de l’élément
sensible par rapport au boîtier et la grande rigidité du
diaphragme faible masse.
38 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°153 • Mai - Juin - Juillet 2023

DOSSIER
Du fait des contraintes spatiales et de la plage de pression
attendue, nous avons recommandé le modèle 8507C. En effet,
sur un modèle 8507C miniature, même dans le cas d’une
accélération appliquée dans l’axe sensible du diaphragme, la
sensibilité n’est que de 0,002 psi/g. La sensibilité à l’accélération
transversale est généralement égale à 1/5 de celle dans la
direction sensible. Le capteur a été monté au travers de la
structure, au ras de la cavité (figure 2). De nouvelles ondes
de pression ont été générées pour étudier leur comportement
à l’intérieur de la cavité (figure 3).
RÉSULTATS OBTENUS
Les résultats sont illustrés en figure 4. La comparaison
entre les résultats obtenus avec le capteur de pression
piézoélectrique initial et le capteur de pression piézorésistif
Endevco démontrent clairement que le capteur de pression
Endevco est moins sensible aux vibrations. Ces résultats
montrent également que le signal du 8507C est moins bruyant.
Le zoom (image de droite) montre clairement que l’autre
capteur de pression captait le signal avant l’onde de pression.
Les chercheurs ont confirmé qu’ils étaient très satisfaits des
Figure 4
résultats et ont commandé trois unités supplémentaires pour
de futures expériences.
Ce cas illustre la faible sensibilité des capteurs de pression
Endevco aux vibrations, aux accélérations et aux chocs. Cette
caractéristique, associée à leurs dimensions réduites, fait
des capteurs de pression Endevco la solution idéale pour
les applications difficiles telles que les essais de souffle et
d’impact, les études d’ondes de choc et les essais d’airbags ●
Philippe De Cordemoy et Maïwenn Courbot
(PCB Piezotronics)
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ESSAIS & SIMULATIONS • N°153 • Mai - Juin - Juillet 2023 I39

DOSSIER
RETOUR D’EXPÉRIENCE
Comment les bureaux d’études
à améliorer le partage
Le groupe Bassetti, leader dans le management de
l’expertise technique, vient de dresser le bilan du
déploiement de son logiciel Teexma for KM au sein
d’Airbus Helicopters, premier fabricant d’hélicoptères
civils au monde et l’un des principaux constructeurs
d’hélicoptères militaires, dans le cadre du projet
« Guide de Conception » mené par le Pôle Technique
de Marignane. Le logiciel a permis de structurer une
grande partie des connaissances afin de rassembler
tout ce savoir-faire dans une seule et même
plateforme digitale et ainsi prévenir et corriger de
potentielles erreurs techniques.
Airbus Helicopters Columbus production line
Il y a quatre ans, le Pôle technique de Marignane (Provence-
Alpes-Côte-d’Azur) d’Airbus Helicopters souhaitait
numériser la connaissance de son bureau d’études. Les
objectifs étaient non seulement de rendre accessible à
l’ensemble des collaborateurs un grand nombre d’informations
jusqu’alors sur papier, mais aussi de pouvoir former plus
facilement les nouveaux ingénieurs à l’aide d’un outil dans
lequel ils pouvaient retrouver facilement la connaissance.
À cette époque, le bureau d’études de Marignane constatait
une augmentation d’erreurs techniques récurrentes, alors
même que des règles métiers existaient. Ses activités, dans un
environnement complexe de conception, industrialisation,
tests au sol et en vol, font appel à des connaissances stables
d’un programme à l’autre. Mais ces invariants étaient peu
formalisés ou rassemblés pour permettre à un ingénieur de s’y
référer aisément. La centralisation de l’information s’est alors
avérée cruciale, permettant notamment d’éviter les erreurs en
partageant les règles de conception des hélicoptères.
Helicopters a fait appel au groupe Bassetti. L’éditeur lui a
proposé une démarche très pragmatique reposant sur la solution
logicielle Teexma for KM. Celle-ci consistait à structurer les
connaissances en « tâches » et en « règles ». Et ce en vue de
rassembler tous ces savoirs de manière structurée dans une
seule et même plateforme digitale dans laquelle sont stockées
nos connaissances par domaines techniques et activités.
Airbus Helicopters semble en avoir tiré de grands bénéfices
sur le partage de la connaissance puisque chaque département
EAS Test House Control Room
TRANSFÉRER LES CONNAISSANCES ET
HARMONISER LES MÉTHODES DE TRAVAIL POUR
MINIMISER LES RISQUES D’ERREURS
La volonté stratégique de concevoir plusieurs hélicoptères
simultanément, tout en réduisant le temps de mise au point,
a amené le groupe à embaucher de nouveaux ingénieurs, à
qui il fallait transmettre une expérience du passé. C’est dans
ce contexte que le Pôle technique de Marignane d’Airbus
40 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°153 • Mai - Juin - Juillet 2023

DOSSIER
d’Airbus Helicopters sont parvenus
de la connaissance
Lists » qui permettent de vérifier tout ce qui est produit, et fait
dans les règles de l’art. Airbus Helicopters pense maintenant
à intégrer de nouvelles évolutions, concernant la structure de
la base et la gestion des droits.
UN ACCOMPAGNEMENT SUR MESURE JUSQU’AU
DÉPLOIEMENT OPÉRATIONNEL DE LA BASE DE
DONNÉES
Sustainable - To build on safety and quality
peut désormais travailler à partir de mêmes bases, ce qui fait
que dès qu’une erreur est détectée, la donnée peut être mise
à jour. Et pour cause, Teexma for KM permet de garder la
connaissance à jour, ce qui n’était pas le cas auparavant car
les informations étaient stockées sur des serveurs locaux. La
solution a également permis d’harmoniser les méthodes de
travail des divers départements (certains travaillent sur des
matériels, d’autres sur des logiciels), et ainsi de minimiser le
risque d’erreurs au sein d’une même fonction.
UNE SOLUTION CONFORME AUX EXIGENCES DE
SÉCURITÉ D’AIRBUS HELICOPTERS
Outre la digitalisation des connaissances, le groupe Bassetti
a été en mesure de relever les défis en matière de sécurité à
la suite aux nombreux tests de performances effectués par
Airbus Helicopters afin de vérifier que la solution était sûre.
Afin d’assurer la totale fiabilité de la connaissance renseignée
dans Teexma for KM, elle doit être validée par des référents
techniques via un workflow, et c’est un expert qui apporte
l’approbation finale, en tant que représentant d’un domaine
technique. A enfin été mis en place l’extraction de « Check
© Eric RAZ - AIRBUS Helicopters;Airbus 2021
Au-delà de la solution logicielle, l’équipe du Pôle technique de
Marignane Airbus Helicopters et Bassetti ont mis en place un
accompagnement incluant des objectifs, des Key Users et des
suivis réguliers au travers de comités de pilotage. Au début du
projet, ils ont planifié un certain nombre de séances d’information
concernant le nouvel outil de manière à informer les utilisateurs
de l’évolution de la connaissance technique. De même, des séances
de formation à l’outil ont été mises en place pour chaque nouvel
utilisateur. « Pour mettre en place le projet, nous sommes passés
par différentes phases progressives, dont une phase pilote sur une
quinzaine de services. La conduite du changement auprès de nos
équipes est interne, mais Bassetti nous a apporté sa compétence
métier sur ce qu’il fallait faire ou éviter de faire », souligne le chef
de projet au sein du pôle technique. La base étant dorénavant
opérationnelle, des communications sont effectuées à chaque mise
à jour sur les évolutions incorporées et les séances de formation
sont désormais assurées par les experts de chaque département.
En matière de retour sur investissement, Airbus Helicopters
bénéficie aujourd’hui d’un meilleur partage des connaissances,
d’une diminution des erreurs techniques et estime une
réduction d’un tiers du « rework » – ce qui nécessite d’être
refait alors qu’il n’aurait pas dû. « Nous avons une méthodologie
au sein d’Airbus Helicopters pour tous les projets : ils suivent un
cycle de vie conditionné par un certain nombre de jalons. Nous
sommes dans une phase pour laquelle nous considérons que ce
projet est opérationnel. Teexma for KM répond finalement aux
différents critères en termes de pérennité, rentabilité et sécurité
», ajoute le chef de projet.
Fort de ce succès, Teexma for KM permettant aussi
d’harmoniser les méthodes de travail entre les différents
bureaux d’études que possèdent le groupe à travers le monde,
il envisage désormais de leur en ouvrir l’accès ●
Pierre Weber
ESSAIS & SIMULATIONS • N°153 • Mai - Juin - Juillet 2023 I41

3R, le premier fabricant Français
Créée en 1987, 3R (Recherches & Réalisations
REMY SAS) est une entreprise française
spécialisée dans la fabrication de machines
d’essais de laboratoire destinées à la
caractérisation mécanique des matériaux et
structures. La société montalbanaise propose,
entre autres, une large gamme de machines
d’essais universelles électromécaniques de
capacités allant de 1 à 1 500kN. Ces dernières
permettent de réaliser des sollicitations de
traction, compression ou flexion. Elles sont
utilisées dans des domaines aussi variés que
l’aéronautique, le spatial, l’industrie automobile,
l’industrie ferroviaire, le nucléaire, la défense et
bien d’autres secteurs encore.
Depuis sa création, 3R n’a eu de cesse d’innover pour
répondre aux besoins de ses clients les plus exigeants
en matière d’essais mécaniques. Sachant s’adapter à la
fois aux normes d’essais nationales et internationales, et aux
besoins spécifiques de ses clients, l’industriel s’attache à produire
les « meilleures machines possibles », pour la plus grande
satisfaction de ses donneurs d’ordre les plus exigeants. Disposant
d’un bureau d’études intégré composé d’une dizaine d’ingénieurs
en mécanique, électronique et informatique, la PME maitrise
l’ensemble des technologies présentes dans ses produits. En
parallèle, elle dispose également d’un atelier d’usinage, d’un
atelier de chaudronnerie, d’une cabine de peinture et de plusieurs
ponts roulants allant jusqu’à 12,6 tonnes, permettant de réaliser
des machines d’essais « hors gabarit », telle que récemment, une
machine de traction de 1 300 kN de 6 mètres de haut, pesant plus
de 9 tonnes. Cette maitrise de la conception et de la fabrication
est relativement unique dans ce métier, et constitue un atout
indéniable pour garantir le succès des projets qui lui
sont confiés, par les partenaires les plus prestigieux
(CEA, Cetim, Framatome, Naval Group, Thales,
Total, Orano, Bureau Veritas …)
Fabrication Made In France : Chez 3R, la qualité et
la durabilité sont des valeurs essentielles. Certifiées
Origine France Garantie depuis 2012, nos machines
d’essais sont entièrement fabriquées en France, au
cœur du Sud-Ouest. Cela permet à 3R de réduire
son empreinte carbone, de garantir la qualité de
ses produits tout en répondant aux normes les plus
strictes en matière de fabrication et de respect des
règles sociales. Par ailleurs, soucieuse de sa mission
éducative, l’entreprise montalbanaise accueille
chaque année une trentaine d’étudiants de tous âges, du stage
découverte au Master 2, et forme en ce moment pas moins de 7
alternants dans des métiers aussi variés que la chaudronnerie,
l’électronique, la maintenance, la CAO ou le marketing.
En choisissant une machine d’essai 3R, vous choisissez également
de soutenir l’industrie française.
42 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°153 • Mai - Juin - Juillet 2023

PUBLI-COMMUNIQUÉ
de machines d’essais sur matériaux
FOCUS SUR LA FATIGUE GIGACYCLIQUE
Depuis plusieurs années, 3R conçoit, fabrique et commercialise
des machines de fatigue gigacycliques qui permettent
de solliciter des éprouvettes à une fréquence de 20kHz.
Le fonctionnement de ces machines est basé sur l’utilisation
d’un actionneur piézoélectrique qui vient mettre en
place puis entretenir un état de résonance dans une chaîne
de sollicitation dimensionnée à cet effet. Étant donné que
l’éprouvette fait partie intégrante de cette chaîne, ses
dimensions doivent être adaptées pour que (1) l’ensemble
résonne à 20kHz et (2) qu’une onde stationnaire d’une
demi-période s’installe le long de l’échantillon. De fait,
l’échantillon se sollicite par lui-même comme l’illustre la
figure suivante.
La sollicitation imposée
à l’éprouvette est
un déplacement. Son
amplitude est fonction
de l’intensité d’excitation
générée par
l’actionneur, mais également
de la géométrie des
éléments qui composent
la chaine de sollicitation,
qui peuvent amplifier
ou atténuer la sollicitation
nominale. L’état de
contrainte dans l’échantillon
est une conséquence
du déplacement
imposé, de la géométrie
de l’éprouvette et du
matériau le composant.
Cette machine n’a donc
pas de capacité maximale
à proprement parler.
ATTEINDRE LE MILLIARD DE CYCLE EN 14 HEURES, UN
CHAMP D’ÉTUDES DÉMULTIPLIÉ
À cette fréquence d’excitation, le million de cycles est atteint en
seulement cinquante secondes et le milliard de cycles en moins
de quatorze heures permettant de réduire considérablement les
temps d’essais et de maximiser, de fait, les développements. De
ce fait ses machines répondent à la problématique d’efficience
sur les essais de fatigue. Ce type de machine, fonctionnant sur le
phénomène de résonance, est relativement économe en énergie
et nécessite peu d’entretien.
« Un véritable enjeu environnemental : remplacer la consommation
d’une machine hydraulique de plusieurs dizaines de
Kilowatts pendant plusieurs mois, par un système qui ne
demande que 500 Watts pendant quelques heures »
3R propose au catalogue deux machines : la MEG20 et
la MEG20TT. La MEG20 permet uniquement de réaliser
des essais de fatigue alternés symétriques (rapport de
charge R=-1). La MEG20TT est composée d’un dispositif
de précharge à compensation de jeu qui permet de réaliser,
en supplément, des essais ondulés de traction (0

DOSSIER
SOLUTIONS
La fiabilité des pots vibrants Sentek
associée à l’accompagnement
technique : un atout pour AmtechData
Principal distributeur en Europe des pots vibrants Sentek Dynamics, le Français AmtechData fait profiter à ses
clients de la fiabilité de ses équipements mais aussi d’un accompagnement technique hors du commun, piloté
par son fondateur Bernard Danré et de ses quelque trente années d’expérience.
Créé sur le sol américain
il n’y a plus de trente
ans, Sentek Dynamics
est à la fois présent
en Californie et en Caroline
du Nord. L’entreprise conçoit,
fabrique et commercialise auprès
des industriels des vibrateurs
allant de 1 kg Newton à 400 kg
Newton. Reconnu dans le monde
entier, Sentek Dynamics est
aujourd’hui présent dans une
trentaine de pays, parmi lesquels
la France.
Sentek 60 KN HST 800 3R
Dans l’Hexagone, c’est cette
fois la société AmtechData qui
représente la marque et propose
aux industriels français des
équipements vibratoires destinés
à couvrir tous les besoins « avec
un excellent rapport qualitéprix
», selon Bernard Danré,
fondateur et directeur général
de l’entreprise.
Sentek 200 KN Romeo
DES VIBRATEURS
PERFORMANTS ET
IMPLANTÉS CHEZ DE
NOMBREUX INDUSTRIELS ET DE TOUS SECTEURS
On retrouve les équipements du fabricant américain dans
tous les secteurs d’activité, comme dans l’automobile avec, par
exemple, deux pots vibrants de 200 kg Newton installés dans
la gigafactory de Tesla en Californie mais également dans la
future usine en Allemagne pour
des tests de batteries.
« En France, depuis qu’AmtechData,
plus gros distributeur Sentek
Dynamics en Europe, commercialise
en France ces équipements à haute
valeur ajoutée, plus de trente pots
vibrants ont été installés en France,
essentiellement dans l’automobile
comme Valeo (avec qui nous
travaillons depuis vingt-cinq ans),
détaille Bernard Danré…mais aussi
le high-tech ou encore les drones
avec Parrot, les laboratoires d’essais
et les universités ».
Mais le succès d’AmtechData
ne réside pas seulement dans la
fiabilité reconnue mondialement
des pots vibrants de Sentek
Dynamics. « Celui-ci repose
aussi sur la qualité de notre
partenariat technique avec
plusieurs laboratoires français
équipés de pots vibrants Sentek
Dynamics, en particulier aux
niveaux de l’installation et de la
maintenance. » Cette notion de
service est bel et bien centrale chez AmtechData, tout comme
la longue et riche expérience de son fondateur, laquelle s’illustre
par un accompagnement technique et technologique de qualité
afin de répondre au mieux aux attentes et aux besoins toujours
plus complexes des industriels ●
Olivier Guillon
44 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°153 • Mai - Juin - Juillet 2023

GDTech France & Equip’Aero Technique
PUBLI-COMMUNIQUÉ
GDTech France et Equip’Aero Technique
unissent leurs compétences
sur le projet VISTAC
GDTech France, société d’ingénierie système et de simulations multiphysiques, et Equip’Aero
Technique, équipementier aéronautique, ont collaboré sur le projet VISTAC dans le cadre du
programme européen Cleansky2. Ce projet, réalisé avec Safran Aerosystems (Topic Manager) a
pour objectif de développer une vanne multiposition optimisée en termes de masse, coût, et fiabilité
permettant de doser le gaz inerte produit à bord des futurs avions au plus proche du juste besoin. Le
projet VISTAC contribue donc à diminuer l’impact environnemental de l’aviation et les émissions de CO 2
.
Le principal défi de ce projet
innovant est le développement
d’une nouvelle génération
d’actionneur électromécanique utilisant
les effets thermiques. La chaleur générée
par le signal électrique est convertie en
effort mécanique et en déplacement au
moyen d’éléments en Alliage à Mémoire
de Forme (AMF). Cette technologie
implique de maîtriser avec précision
la température dans le matériau AMF,
dont dépendent directement les
performances clés du système : débit de
gaz, temps de réponse, consommation
électrique.
Afin de maîtriser ces aspects
multiphysiques et dynamiques
(phénomènes couplés), GDTech France
et Equip’Aero Technique ont construit
une démarche basée sur la simulation
numérique et les essais, dans une
logique d’ingénierie système basée
sur le modèle (MBSE).
D’une part, GDTech France a construit
un jumeau numérique de la vanne
grâce à l’outil Simcenter Amesim de
SIEMENS. D’autre part, Equip’Aero
Technique a réalisé les essais de
caractérisation thermomécanique
et d’endurance des différentes
technologies d’actionneur AMF.
Ainsi, ce jumeau numérique a été
enrichi au cours des différentes
étapes de développement pour
spécifier et évaluer très rapidement les
performances des différents concepts
d’équipement.
Ce travail collaboratif entre un
partenaire industriel (Equip’Aero
Technique) et un partenaire spécialiste
de la simulation numérique (GDTech
France) a permis de tirer le meilleur
parti possible des essais et simulations,
avec les bénéfices suivants :
• Choix de conception efficaces (type
d’AMF, mode de chauffe, isolation
thermique)
• Réduction du temps de cycle et coût
de développement
• Vanne conforme aux performances
clés de sa spécification (débit de gaz,
temps de réponse, consommation
électrique)
“This project has received funding from
the Clean Sky 2 Joint Undertaking (JU)
under grant agreement No 101007686.
The JU receives support from the
European Union’s Horizon 2020
research and innovation program and
the Clean Sky 2 JU members other than
the Union” ●
EN SAVOIR PLUS :
GDTECH/EQUIP’AERO
https://www.gdtech.fr/
https://www.equipaero.com/
https://www.safran-group.com/fr/
societes/safran-aerosystems
ESSAIS & SIMULATIONS • N°153 • Mai - Juin - Juillet 2023 I45

DOSSIER
AERO-ACOUSTIC ANALYSIS
Understanding the mechanisms of
aeroacoustic sources by combining wind
tunnel measurements and simulation
The latest aircraft designs embed tremendous amounts of innovative technologies, from distributed electric
propulsion, to advanced materials and disruptive airframe configurations. While enabling new air mobility,
improving performance, or reducing emissions, such disruptive concepts lead to complex challenges for aircraft
engineers who need to verify compliance to performance, safety and certification requirements. Implementing a
digital engineering approach, with advanced simulation combined with the latest testing technologies, is key to
properly addressing these challenges.
Figure 1: Simcenter testing solutions feature
state-of-the-art measurement techniques for
productive wind tunnel testing.
Wind tunnel testing can be very useful to verify
performance of innovative designs. Working
with scaled models, created long before the fullsized
aircraft can fly, helps to identify potential
design issues while keeping schedule and cost under control. Next
to aerodynamic and aeroelastic performance, wind tunnels can
help to analyze noise generated by the airframe or propulsion
system. Microphone arrays placed in the wind tunnel allow
engineers to get valuable insights into the noise generation
mechanisms. Processing of the microphone signals provides
detailed information on directivity, location, and amplitude
of the different noise sources on the scaled model. While
such wind tunnel tests provide very useful information, there
remains some limitations in terms of number of configurations
that can be tested as well as location and number of sensors
that can be physically instrumented. Computational aeroacoustics
(CAA) simulation, on the other hand, can provide
complementary information with full-field results and wide
design space exploration possibilities. Continuous increase
in computational power enables the adoption of such digital
engineering approach efficiently combining simulation with
selected experimental campaigns used for validating predictions.
ALL MEASUREMENT CHANNELS ACQUIRED IN A
SYNCHRONIZED MANNER
Figure 2: Simcenter STAR-CCM+ software
allows to virtually perform wind tunnel
tests and provide detailed insights
into aero-acoustic source generation
mechanisms.
This approach has been recently used for the investigation of
noise radiated by a rod-airfoil configuration in the wind tunnel
of Twente University in the Netherlands. The rod-airfoil test
case is considered as a canonical benchmark for landing-gear
noise as it mimics the simplest geometrical elements found
in a landing gear and provides acoustical features observed
46 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°153 • Mai - Juin - Juillet 2023

DOSSIER
Verification of the simulation results against measured data
in the noise of a landing-gear: a quasitonal
noise caused by the periodic
shedding of vortices at the rod and a
broadband noise component caused
by the impingement of the developed
turbulent wake on the airfoil.
The measurement was performed using
a NACA 0012 with 200mm chord
length installed in the aero-acoustic
wind tunnel with flow speeds ranging
from 30 to 60 m/s. Multiple microphone
arrays have been used, including a farfield
directivity array, as well as near-field analog and digital
microphone arrays on each side of the airfoil. GRAS Ultra-
Thin Precision (UTP) and GRAS 40-PS surface microphones
have also been instrumented on the wind tunnel walls and
on the airfoil itself to capture local pressure fluctuations and
correlate with far-field measurements. All measurement
channels have been acquired in a synchronized way with a
Simcenter SCADAS Data acquisition system. Data is collected
and processed with the Simcenter Testlab software which
features advanced processing techniques for signal denoising
and correction for convection and shear
layer effects.
NUMERICALLY EXPLORE NOISE
CONTROL MEASURES
Combining data from multiple arrays
also allows to retrieve sound sources
on 3D geometry and get a better
representation of the aero-acoustic
sources (acoustic dipoles). The set-up has
also been modeled using a Large Eddy
Simulation (LES) with Simcenter STAR-CCM+ software. The
experimental data set allows to assess the ability of the CAA
model to accurately predict the flow and acoustic radiation.
Once the model is validated, it provides valuable insights on
the source generation mechanisms, and allows to digitally
explore noise control measures. Using such digital engineering
approach combining state-of-the-art simulation capabilities
with wind tunnel measurement techniques helps engineers
to get better understanding of complex aero-acoustic source
mechanisms and supports them in quiet aircraft design ●
Amtechdata distribue des pots vibrants
pour essais de vibrations mécaniques
• Pots vibrants Sentek Dynamics de 20 N à 400 kN
Domaines d’application : Aéronautique, Espace, Automobile,
Equipements, Bâtiment, Transports, Ferroviaire, Télécoms, Informatique,
Agro-alimentaire, Laboratoires d’essais, Centres de Recherche,
Universités et Écoles
• Amplificateurs de puissance pour rénover tous types
d’anciens pots vibrants
• Consoles de pilotage
• Accéléromètres
• Prestations de service
www.amtechdata.com
Analyse de besoins
AmtechData peut étudier vos besoins en termes de moyens d’essais
vibro-acoustiques et d’environnement mécanique et climatique et les
traduire en projets de solutions techniques matérielles et logicielles.
Rédaction de cahier des charges
AmtechData vous propose de rédiger les spécifications techniques
nécessaires avant toute consultation de fournisseurs d’équipements
d’essai vibro-acoustiques.
ESSAIS & SIMULATIONS • N°153 • Mai - Juin - Juillet 2023 I47

DOSSIER
DIGITAL
Digitalization in the Aerospace Sector:
The Aerospace and Defense industry has laid ambitious plans to
reconcile mobility with sustainable flight & air mobility breakthroughs
with reduced emissions, new energy sources, and emerging paradigms
for urban air mobility drive. To do this, they need to harness the digital
thread and venture into digital transformation with industry 5.0 and PLM
applications in order to speed up innovation and lower development
costs and time to market. But like any transformation, it’s easier said
than done. Hence, it’s time to shed light on the palpable benefits of
digitalization and look at a few practical examples:
Immersive Virtual Reality assembly process review
at Safran Nacelles. Image courtesy of Safran Nacelles.
© @ESI Group
Engineers use the simulation
software VA One to test
and certify vibro-acoustic
performance of new designs
fully virtually with their very own,
emission-friendly test system and
minimize processes, tooling & scrap
material cost. This is particularly
important to eVTOL manufacturers
who need to overcome the deal breaker
no.1, which is community noise, in order
to propel aerial ridesharing.
Joby Aviation shared insights on
their acoustic approach and a sneak
peek into the first-of-its-kind vibroacoustic
simulation model of their
eVTOL aircraft. They use vibroacoustic
simulation to achieve noise certification
of new eVTOL urban air mobility as
this virtual test approach allows them
to holistically verify and validate
community noise. “A Joby vehicle taking
off vertically is as quiet as 65 dB(A) when
standing at a 100m distance, which is
roughly 20 dB(A) quieter than traditional
helicopters”, said Greg Goetchius, Lead
Engineer for Noise & Vibration.
VIRTUAL MANUFACTURING
OF HIGH PRECISION PARTS TO
ACHIEVE HIGHEST MATERIAL
PERFORMANCE
SAAB Aerospace Systems are constantly
looking for structures with as low weight as
possible to reduce CO 2
emissions. Within
the Clean Sky 2 project, Saab Aerospace
Systems are developing the next generation
cargo doors using the latest manufacturing
techniques for composites manufacturing,
additive manufacturing, sheet metal
forming, welding, and assembly. For one
of their cargo door demonstrators (TD5),
Saab Aerospace Systems used composite
simulation software PAM-COMPOSITES
to refine the resin injection strategy.
Advancing their digital processes helped
them define leaner manufacturing and
assembly processes and reduce tooling
costs.
The ultimate goal when using composites
simulation software is to replace
design complexity by consistency to
optimize the performance of the final
product, so that the manufacturer
is free to pursue innovation without
the risk of disruption, in a financially
sustainable way. At Spirit AeroSystems
engineers have relied on manufacturing
process simulation for large, complex
components up to 20 meters in size.
“Mitigating all these risks, not only have
we been able to deliver a successfully
manufactured demonstrator on time, first
time, cost and time savings were made
through the use of the manufacturing
48 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°153 • Mai - Juin - Juillet 2023

DOSSIER
It’s Getting Real!
© @ESI Group
Vibro-acoustic simulation of an eVTOL in the software VA One, courtesy ESI Group
process simulation.”, says Conrad
Jones, Senior Composite Development
Engineer from Spirit AeroSystems.
Moving from composite parts to casted
ones: big production challenges with
nickel-based superalloys are associated
with pore clusters - a primary crack
initiation source, resulting in high scrap
rates for aero parts manufacturers and
reduce durability. Thus, to guarantee
component life in the context of highly
stressed aero-engine components, a
detailed description of the contained
porosity is paramount. MTU Aero
Engines have investigated a solution
based on numerical casting simulation
software ProCAST to predict the
formation of those pore clusters, allowing
them to automate the detection of critical
size defects in nickel-based superalloys.
Manufacturing aircraft engines with
minimal carbon footprint is a professed
goal for engine suppliers. Nick Calcutt,
Materials and Process Modeling Engineer
at Rolls-Royce and his team successfully
developed a co-design workflow for
casting simulation with which designers
within Rolls-Royce analyse designs
within 10 minutes, support Design for
Manufacture (DfM) reviews and enable
faster diagnoses of issues in manufacture.
Thus, it helps them make their designs
castable without knowing the supplier’s
IP surround the casting process.
When it comes to manufacturing and
assembly process design, many aerospace
companies are investing in Virtual
Reality (VR) to run immersive process
design reviews. Using industrial grade
VR enables them to discover potential
issues as early as possible in product
development, while it’s still possible to
make adjustments. This is the case at
Safran, who presented their advanced VR
capabilities at the last Paris Air Show in
2019. Nicolas Lepape, VR and Simulation
Expert at Safran at the time, explained
“Safran uses ESI’s Virtual Reality solution
IC.IDO to visualize things before they even
exist, anticipate as much as we can and
deliver better ergonomics for our factory
operations. We get return on investment
by achieving first-time-right product and
process designs – in technical terms, but
also for factory layouts and safety aspects.
All in all, we estimate a 15% saving in
our total tooling budget.”
IMMERSIVE MRO PROCESS
VALIDATION
Rolls-Royce Defense are using
Virtual Reality software to reach their
maintainability goals for their MT30
turbine. It’s an exceptional project as
this specific engine, originally designed
to power aircraft, is used in a variety
of naval platforms across the world
for military vessels. To improve the
safety and efficiency of service tasks,
Rolls-Royce engineers use IC.IDO to
virtually validate accessibility to the
engine within a limited packaging
space from a human-centric point of
view, allowing life-like exploration and
task verification. This is crucial to find
out in early development stages, if a
future maintenance intervention can
be performed safely and efficiently ●
Peter Larsson (ESI Group)
ESSAIS & SIMULATIONS • N°153 • Mai - Juin - Juillet 2023 I49

DOSSIER
ÉVÉNEMENT
Congrès Astelab
Programme et détails pratiques
L’Association pour le développement des sciences et techniques de l’environnement (ASTE)
organise du 5 au 6 juillet prochain, en partenariat avec Thales Alenia Space et Nafems, un congrès
exceptionnel sur le thème « Essais et Simulation ». Baptisé « Astelab 2023 », ce congrès se déroulera sur le
site de Thales Alenia Space à Cannes.
Mercredi 5 juillet
08h00 : Accueil des participants
09h00 : Présentation de THALES ALENIA SPACE par Herald
GARCIA et de l’ASTE et du programme d’ASTELAB par le
Président, David DELAUX
SESSION « ESSAIS MULTIAXES »
Président de session : Alexis BANVILLET (CEA CESTA)
9h30 : Spécification d’environnements vibratoires
multiaxiaux
CEA CESTA – Mattias AIME
10h00 : Systèmes de vibration multiaxes (4 et 6 axes) et
hautes fréquences
SEREME – François DECOBERT
10h30 : Synthèse optimale de formes d’onde multi-axes à
partir de spécifications SRS pour les essais de vibrations :
défis et solutions.
SOPEMEA/SIEMENS - Raphaël HALLEZ
11h00-11h30 : Pause-café et visite des exposants
SESSION « INSTRUMENTATION »
Président de session : Daniel LEROY
11h30 : Monitoring des transports Terre, Air, Mer
DEWESOFT – Julien CHERET
12h00 : Intrusivité du système de mesure dans les essais en
aéroacoustique et aérodynamique
PCB PIEZOTRONICS – Guillaume BONNAVION
12h30-14h00 : Déjeuner et visite des exposants
SESSION « INSTRUMENTATION » - SUITE
14h00 : Présentation des exposants
14h30 : Nondestructive measurement of damage or ageing
mechanism at atomic level - New opportunities using nonradioactive
positron generators.
POSITHOT - Pierre BREGEAULT
15h00: Application de la technique d’amplification de
mouvements aux essais vibratoires
DBVIB - Damien PELISSON
15h30-18h00 : Visite de THALES ALENIA SPACE
Salle d’intégration des satellites, le grand caisson thermique
550 m 3 et la base compacte.
19h00-23h00 : Dîner
Jeudi 6 juillet
SESSION « SPÉCIFICATION D’ESSAIS/
ENVIRONNEMENT MÉCANIQUE »
Président de session : Bruno COLIN (NEXTER SYSTEMS)
9h00 : Caractérisation des environnements opérationnels
pour les structures électroniques embarquées dans des
projectiles d’artillerie
NEXTER MUNITIONS - Julien PAVIER
9h30 : Apport des techniques MBD dans les problématiques
d’environnement sinus sur bruit
DGA TT - Pascal LELAN et NEXTER SYSTEMS - Bruno COLIN
10h00 : Intégration de systèmes embarqués face aux défis de
leur tenue vis-à-vis de la fatigue mécanique et de leur durée de vie.
SOCITEC – Jean-Pierre TARTARY et Jean-Michel
COURZEREAUX
10h30-11h00 : Pause-café et visite des exposants
11h : Performance d’un missile en environnement vibratoire
soumis à des conditions de températures extrêmes froides
MBDA France - Pierre SCHMITT
11h30 : Comparaison entre un pilotage en accélération et un
pilotage en déformation en fatigue vibratoire
INSA ROUEN - Christophe GAUTRELET
12h00 : Allocation d’objectifs de Durabilité et de Fiabilité
pour un système complexe en phase d’initiation projet
LIGERON/STELLANTIS - Gwenaël EDELINE
12h30-14h00 : Déjeuner
50 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°153 • Mai - Juin - Juillet 2023

SESSION « MOYENS D’ESSAIS »
Président de session : Herald GARCIA (THALES ALENIA
SPACE)
14h00 : La solution d’Airbus Defence and Space pour
la supervision des essais de simulation spatiale :
DynaThermaNeo
AIRBUS DEFENCE & SPACE - Cédric LAURENT
14h30 : Nouveaux moyens d’essais développés pour les
applications hydrogènes.
ZWICKROELL - François CHAILLOU
15h00-15h30 : Pause-café et visite des exposants
SESSION « CALCUL/ESSAIS »
Président de session : Paul-Eric DUPUIS et Didier LARGE
THALES ALENIA SPACE - Alain BETTACCHIOLI
16h30 : Utilisation d’une IA pour l’estimation du bruit
d’aérateurs en fonction de leurs caractéristiques
géométriques
6NAPSE/STELLANTIS - Xavier METTELLE
17h00 : Essais & simulations - le rôle central des modèles.
LJ CONSULTING - Lambert Pierrat et VALEO - David DELAUX
Inscriptions
Un salon à accès libre, réunissant les fabricants de
capteurs et de moyens d’essais ainsi que les développeurs
de solutions, est organisé parallèlement au colloque.
15h30
Utilisation d’interfaces logicielles pour la comparaison calcul/
essai d’un essai vibratoire de dispenser de satellites
ArianeGroup - Richard SAULOUP
16h00 : Non-linéarités harmoniques des satellites :
caractérisation, modélisation et simulation lors des essais en
vibration
Un carrefour d’échanges incontournable pour les experts,
les ingénieurs et les techniciens de l’environnement
Rejoignez-nous
dernières
techniques d’essais et de simulation de l’environnement
formation journées techniques colloques, salons
ouvrages guides techniques
1967
Qui est concerné par notre activité ?
•
•
•
•
Association pour le développement des Sciences et Techniques de l’Environnement - Association régie par la loi 1901
- - www.aste.asso.fr - Tel : 01 61 38 96 32
ESSAIS & SIMULATIONS • N°153 • Mai - Juin - Juillet 2023 I51

INDEX
Au sommaire du prochain numéro :
SPÉCIAL AUTOMOBILE / TRANSPORTS ROUTIERS
DOSSIER
Spécial Essais pour l’automobile et les transports
Répondre aux nombreux enjeux de la filière automobile et automotive :
quels moyens d’essais et de simulation mettre en œuvre, et comment ?
ESSAIS ET MODÉLISATION
Focus sur l’hydrogène
L’hydrogène occupe une place de plus en plus importante dans la filière
automobile, même si aujourd’hui, les développements sont plutôt à l’état
de projet. Néanmoins, comment se tenir prêt ?
MESURES & CONTRÔLE QUALITÉ
© AVL-List
Mesure vibratoire et acoustique
Dans l’automobile et les transports routiers, une large place est consacrée
aux études de NVH. Quelles solutions existent sur le marché ?
Liste des entreprises citées et index des annonceurs
3R RECHERCHES .............. 42 (publi-communiqué)
AEROSPACE VALLEY ...............................................7
AIRBUS......................................................................7
AIRBUS HELICOPTER............................................40
AMTECHDATA................................................44 et 47
ANSYS......................................................................28
ASTE ................................50, 51 et 3 e de couverture
ATOS ........................................................................29
BECOVER.................................................................36
CARL ZEISS...............................................................9
CETIAT.......................................................................7
CETIM ........................................................................7
CLIMATS..................................................................39
COLLÈGE FRANÇAIS DE MÉTROLOGIE (CFM)....11
COMSOL ................................20 et 2 e de couverture
DB VIB........................................................................4
DEWESOFT ......................................................2 et 18
DIXI ..................................... 21 (publi-communiqué)
DJB INSTRUMENTS ...............................................23
EIKOSIM .........................................................22 et 35
ESI GROUP ..............................................................48
GDTECH.............................. 45 (publi-communiqué)
HEMERA..................................................................15
INTEGRALE CSI......................................................25
KERN SOHN .............................................Encart jeté
LEMO .......................................................................17
M+P INTERNATIONAL ...........................................27
MBDA.......................................................................22
ONE TOO............................. 13 (publi-communiqué)
ONERA.....................................................................29
PCB PIEZOTRONICS...............................................38
PÔLE NAE................................................................14
POLYTECH...............................................................18
RAINBOWVISION....................................................14
RENAULT...................................................................7
SAFRAN...................................................................11
SAFRAN TECH ........................................................34
SENTEK...................................................................44
SIAE .........................................................................32
SIDO LYON...................................... 4 e de couverture
SIEMENS .................................................................46
THEMACS........................... 33 (publi-communiqué)
THERMOKRASIA ............... 10 (publi-communiqué)
TURBOTECH............................................................28
VALEO........................................................................7
VECTOR .............................. 30 (publi-communiqué)
11,1 %
Voici le taux d’augmentation du nombre d’entreprises
françaises dans le secteur de la construction
aéronautique et spatiale à fin février 2023, selon
Ellisphere. La société a choisi, à la veille de l’ouverture du
Salon du Bourget, de radiographier ce secteur phare de
l’économie française . « Une météo au beau fixe tant dans
le civil que dans le militaire, malgré quelques difficultés
d’approvisionnement et de recrutement », résument les
auteurs de l’étude. Ceux-ci rappellent d’autres chiffres
non moins encourageants, faisant état cette fois des
carnets de commandes d’Airbus – qui annonce plus de
7 200 avions commandés – et de Dassault Aviation. Ce
dernier a réalisé un exercice 2022 historique avec la
production de 156 avions, soit le plus important carnet de
commandes du groupe (251 avions).
En savoir plus
https://bit.ly/3mwA8QL
52 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°153 • Mai - Juin - Juillet 2023

Cycles
Code
Formation
de Base
ou Spécifique
Intervenant et lieu
Durée
en jours
Prix
Adhérent
ASTE HT
Dates proposées
Mécanique vibratoire
Mesure et analyses des phénomènes vibratoires
(Niveau 1)
Mesure et analyses des phénomènes vibratoires
(Niveau 2)
MV1
3 1 650 €
B
IUT du Limousin
MV2 3 1 650 €
25-27 avril
et 05-07
septembre
02-04 mai
et 12-14 septembre
Application au domaine industriel (*) MV3 B SOPEMEA (78) 3 1 650 €
28-30 mars
et 10-12 octobre
Chocs mécaniques : mesures, spécifications, essais
et analyses de risques (*)
MV4
S
Christian LALANNE ou Etienne
CAVRO, Michel GIBERT ou
Frédéric CHOIN et Yvon MORI
3 1 650 € 21-23 novembre
Traitement des signaux
Traitement du signal avancé des signaux vibratoires (*) TS S
Analyse modale et Pilotage
Pierre-Augustin GRIVELET et
Bruno COLIN (78)
3 1 650 € 03-05 octobre
Pilotage des générateurs de vibration :
principes utilisés et applications
PV S SOPEMEA (78) 3 2 100 € 21-23 novembre
Analyse modale expérimentale et
Initiation aux calculs de structure et essais
AM
S
SOPEMEA ou AIRBUS D&S
(31)
3 1 650 € 14-16 novembre
Climatique
Les fondamentaux des essais climatiques CL B SOPEMEA (78) 2 1 250 € 28-29 novembre
Personnalisation Environnement
Prise en compte de l’environnement mécanique
(norme NFX-50144-3)
Principes de personnalisation de base (*)
P1
S
Bruno COLIN et Pascal LELAN
(78)
3 1 650 € 14-16 novembre
Prise en compte de l’environnement mécanique
(norme NFX-50144-3)
Principes de personnalisation avancées (*)
P2
S
Bruno COLIN et Pascal LELAN
(78)
3 1 650 € 28-30 novembre
Mesure
Extensomètrie : collage de jauge, analyse des résultats
et de leur qualité
M1 S Raymond BUISSON (78) 3 1 650 € 05-07 décembre
Concevoir, réaliser, exploiter une campagne
de mesures (*)
M2
B
Pascal LELAN et Bruno COLIN
(78)
3 1 650 € 05-07 décembre
Fiabilité et Essais
Les essais accélérés et aggravés (*) E1 S Alaa CHATEAUNEF (78) 2 1 250 € 05-07 décembre
Analyse de cause de défaillance (RCA)
sur cartes électroniques (*)
E2 S SERMA (78) 2 1 250 € à confirmer
Thermométrie
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