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Un nouvel outil pour des essais de vibrations efficaces

Un projet de l'UE a offert une solution complète d'essais de vibrations garantissant que les pièces cruciales utilisées dans les automobiles et les avions pouvaient fonctionner de manière fiable sous l'impact d'excitations externes.
Un nouvel outil pour des essais de vibrations efficaces
Simuler avec exactitude les effets d'excitation joue un rôle fondamental dans la conception et les essais de pièces automobiles, en particulier celles contenant des composants électroniques délicats de haute valeur. Les excitations aléatoires sont normalement modélisées sous forme de signaux Gaussiens et leur plage de fréquences est représentée par la transformation de Fourier rapide inverse. Cependant, dans les applications pratiques, les signaux d'excitation montrent souvent de fortes propriétés non-Gaussiennes.

Dans le cadre du projet RANGE (Simulation of random non-Gaussian excitations in environmental testing and computer modelling for better product engineering of vehicle systems), des chercheurs ont présenté de nouvelles méthodes de simulation de signaux aléatoires non-Gaussiens en modifiant la manipulation des phases IFFT.

La première méthode utilisée pour le contrôle du kurtosis par manipulation des phases IFFT était fondée sur une transformation polynomiale avec permutation du domaine temps-fréquence. La seconde méthode de génération d'excitations aléatoires non-Gaussiennes avec un kurtosis accru impliquait une expression analytique pour les phases IFFT basées sur la formule du kurtosis.

Toutes ces méthodes ont été intégrées à une première version de logiciel appelé LMS Test.Lab Kurtosis Control qui est conçu pour fonctionner avec le matériel d'acquisition de données LMS SCADAS. Ce système de contrôle des vibrations permet aux chercheurs de réaliser des essais plus réalistes et d'homologuer ainsi les produits testés.

Le nouveau produit de RANGE contribue à la réalisation d'essais de vibrations plus efficaces, permettant des tests de qualification avec contrôle des vibrations. Il est ainsi possible de procéder à des essais de cycle de vie accélérés; on peut diminuer le taux de défaillance de manière contrôlée dans une fréquence de résonance particulière en augmentant le kurtosis et en préservant le niveau de densité spectrale de puissance.

Par ailleurs, les chercheurs ont élaboré un code de prototypage pour un logiciel de nouvelle génération qui devrait permettre un meilleur contrôle du kurtosis qui est aussi lié aux dommages dus à l'usure.

Le nouvel outil de RANGE offre des essais de simulation à faible coût, permettant de s'assurer que les produits sensibles et onéreux fonctionneront de manière efficace sous l'impact de vibrations et d'excitations externes. En retour, ceci devrait conforter la compétitivité des industries automobiles et aéronautiques européennes.

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Mots-clés

Essais de vibrations, automobiles, excitations externes, non-Gaussien, kurtosis, LMS