Essais en vibration et validation des résultats

Parce qu'ils permettent, en un laps de temps très court, de tester la résistance des produits aux contraintes et à l'usure, les essais en vibration peuvent révéler des faiblesses structurelles ou des défauts de conception.

Un produit ou un équipement doit pouvoir résister aux chocs, aux aléas de manipulation et à l'usure pendant la durée de son cycle de vie.
Par exemple :

  • Un téléphone portable doit être suffisamment solide pour résister aux aléas de son transport et de sa manipulation au quotidien, aux chocs, aux chutes, sous peine, pour son fabricant, de voir exploser les coûts liés à la garantie, avec un risque réel de détérioration de l'image de marque et de désaffection des consommateurs qui iront acheter ailleurs leur prochain nouveau portable.
  • Un satellite doit pouvoir résister aux fortes vibrations générées au moment de son lancement, sous peine de voir se ruiner tous les efforts investis dans sa mise au point et sa construction.

Pour parvenir intacts et totalement opérationnels jusqu'aux clients, les produits doivent aussi pouvoir supporter leur transport et leur manutention de l'usine à leur lieu de destination.

De plus, outre la capacité de résistance à de fortes contraintes dans un temps limité, les bureaux d'études doivent veiller à ce que soient préservées à beaucoup plus longue échéance l'intégrité des produits et la qualité promise par la marque. Cette qualification et cette vérification font certes l'objet de nombreuses simulations au cours de la phase de développement, mais la simulation ne suffit pas. Il faut aussi tester les prototypes et les spécimens assemblés en production, tant pour valider le résultat des simulations que pour rassurer les clients sur la durabilité des produits.
Assurer l'intégrité du produit

Les essais en vibration mettent les fabricants en capacité d'assurer la qualité, la fiabilité et la durabilité des produits finis et de leurs composants. Ils peuvent révéler des faiblesses de conception qui, sinon, n'apparaîtraient qu'à l'occasion du transport, de la mise en service et de l'utilisation. Certains de ces essais, tels les essais de caractérisation des bruits parasites  (buzz, squeak and rattle) sur les habitacles de véhicule, peuvent aussi détecter la présence de bruits gênants. Les tests de résistance aux agents environnementaux, par exemple les essais HALT (highly accelerated lifetime testing) ou HASS (highly accelerated stress screening) doivent combiner essais en vibration et chambres climatiques pour simuler les contraintes liées aux montées/descentes rapides en température. Ils sont généralement réalisés sur les produits industriels et les composants électroniques, les équipements médicaux et les matériels militaires.

Profils d'essais vibratoires

D'où proviennent les profils d'essais en vibration ? Les clients, utilisateurs finaux ou fabricants qui doivent incorporer un composant à un ensemble, définissent souvent eux-mêmes les spécifications et les procédures d'essai, à l'expérience et de manière empirique. Les essais en vibration fournissent une approche plus structurée pour la compréhension des comportements modaux défectueux et des défauts causés par les vibrations.

Essais normalisés

Nombre de profils d'essais vibratoires sont définis par des référentiels dont la rédaction a pris des années. Ces normes sont nombreuses et souvent dédiées à des applications et des produits spécifiques, notamment DIN, ISO, BS, MIL, CEI et ASTM. Les essais normalisés sont généralement utilisés en aéronautique, en aérospatiale et par l'industrie de défense (MIL-STD-810, NATO STANAGs ou AS/EN9100).

Vibration testing for durability, quality assurance and troubleshooting

Choisir le système

Il importe de choisir un système approprié aux essais envisagés, qui puisse simuler les types de vibrations adéquats et gérer les forces d'excitation utilisées. Une surveillance des niveaux vibratoires résultants est primordiale pour que l'objet testé ne soit pas soumis à des sollicitations exagérées.
Les systèmes peuvent être configurés de multiples façons pour répondre à la spécificité des besoins. Certains types d'essais et nos suggestions pour les conduire sont présentés ici. Cette liste est loin d'être exhaustive ; si aucune de nos suggestions ne correspond à vos besoins, consultez la page consacrée aux équipements d'essais en vibration ou contactez-nous pour nous faire part de vos besoins en matière d'essais.

 

 

  • Essais de durabilité

    Les essais d'usure et de durabilité aident les fabricants à évaluer la capacité de résistance des produits et composants aux aléas d'une utilisation sur le long terme.

  • Résistance aux chocs et aux chutes

    Pour tester comment les produits, sous-ensembles et composants résistent à la chute, à un choc induit ou un choc pyrotechnique, il est courant de procéder à des essais de tenue aux chocs transitoires, aux chutes et/ou aux impacts.

  • Tests de l'emballage avec simulation des secousses pendant le transport

    Ces essais sont conçus pour simuler les sollicitations externes pendant le transport et la manutention d'un produit, de son conditionnement à l'usine jusqu'à sa réception par le client.

  • Dépistage du stress de l'environnement (ESS)

    Le dépistage du stress de l'environnement, aussi désigné essais de contrôle thermique, est un processus au cours duquel les produits sont soumis à des contraintes thermiques et vibratoires, pour vérifier que les deux contraintes combinées ne provoquent aucun dommage ni dysfonctionnement.

  • Essais de qualification mécanique des satellites

    Les essais de qualification et d'acceptation (Q&A) ont pour but de vérifier et d'anticiper la bonne tenue du satellite au regard de la mission qui lui est dévolue, tant au niveau de sa construction que pendant son transport, son lancement, son déploiement et son fonctionnement dans l'espace.

  • Essais de caractérisation des bruits parasites (Buzz, Squeak and Rattle)

    La demande du public pour des véhicules plus fiables et de meilleure qualité perçue contraint les constructeurs mondiaux à procéder à des essais de dépistage des bruits parasites qui sont, pour les occupants d'une voiture, sources d'irritation.