Essais de vibrations avec vibrateurs électrodynamiques

Grâce aux essais vibratoires, il est possible de condenser toute une durée de vie de contraintes et d’usure sur une courte période, de révéler des faiblesses de conception cachées et de valider la durabilité.

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Aider les fabricants à garantir qualité, fiabilité et durabilité

En condensant toute une durée de vie de contraintes et d’usure sur une période courte, les essais et la validation vibratoires peuvent révéler des faiblesses de conception cachées. Les essais de vibrations permettent aux fabricants de garantir la qualité, la fiabilité et la durabilité des produits complets et de leurs composants, en offrant une meilleure compréhension des phénomènes vibratoires internes aux produits, aux machines et aux structures.

Afin de garantir que les produits peuvent résister aux chocs et aux contraintes pendant leur durée de vie, des essais de vibrations sont réalisés. Par exemple :

Un téléphone mobile doit pouvoir résister aux chocs lorsqu’il est transporté dans un sac à dos, ainsi qu’à plusieurs chutes sur le sol. Si le produit ne résiste pas à une utilisation quotidienne normale, les coûts de garantie peuvent rapidement exploser pour le fabricant, avec un risque réel de dégradation de l’image de marque et de perte de clients lors de l’achat d’un nouveau produit.
Un satellite doit être capable de résister aux vibrations extrêmes générées lors de son lancement dans l’espace. En cas de défaillance, l’investissement consacré au développement et à la fabrication du satellite pourrait être compromis.

Afin de garantir que les produits livrés aux clients soient intacts et parfaitement fonctionnels, il est essentiel qu’ils puissent supporter les contraintes rencontrées durant leur transport, depuis leur conditionnement en usine jusqu’à leur arrivée à destination. Au-delà de la simple résistance à des contraintes physiques de courte durée, les développeurs doivent également s’assurer que leurs produits conservent, sur le long terme, l’intégrité et la qualité associées à leur marque.

La qualification et la vérification des produits reposent sur des simulations approfondies durant les phases de développement, mais la simulation seule ne suffit pas. Il est également nécessaire de réaliser des essais physiques sur les prototypes et sur les produits en fin de ligne de production, afin de valider les résultats des simulations et de démontrer la durabilité des produits auprès des clients.

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Découvrez les applications d’essais de vibrations HBK

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Essais de chocs et de chutes
Dépistage des stress environnementaux (ESS)
Essais pour le packaging
Buzz, Squeak and Rattle (BSR)
Qualification mécanique des satellites
Essais de batteries

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LLors des essais de chocs, des charges utiles telles que des téléviseurs sont déplacées très rapidement pendant une courte durée — jusqu’à 100 g ou 11 m/s — afin de simuler par exemple un véhicule heurtant un nid-de-poule ou la chute d’un téléviseur durant le transport.

L’Environmental Stress Screening est une méthode d’essai dans laquelle les produits sont soumis à des températures élevées ou basses, ou à des cycles thermiques, tout en étant soumis à des vibrations, afin de vérifier que la combinaison de contraintes thermiques et vibratoires ne provoque pas de défaillance du produit.

Les essais d’emballage et les essais de simulation de transport visent à reproduire le parcours d’un produit depuis son conditionnement en usine jusqu’à sa livraison au client. L’objectif principal est de vérifier que l’emballage protège correctement le produit et que l’emballage lui-même peut résister aux contraintes du transport.

Les essais Buzz, Squeak and Rattle (BSR) sont réalisés dans le cadre d’analyses NVH afin de garantir que les composants automobiles et les habitacles restent durables et exempts de bruits parasites, pour un meilleur confort des passagers.

Space satellite, above the Earth. Elements of this image furnished by NASA. High quality photo

Les essais de qualification et d’acceptation (Q&A) garantissent que les conceptions d’équipements répondent aux exigences de performance d’une mission donnée — depuis l’assemblage et le transport jusqu’au lancement et à l’exploitation.

Car service ,fitting a car battery with wrench / soft focus picture

Des essais de vibrations des modules et packs de batteries de véhicules électriques (EV), des e-axles et des chaînes de traction électriques sont réalisés durant le développement des prototypes afin de valider la mise en production du produit.

Garantir la qualité des produits

Les essais de vibrations peuvent révéler des faiblesses de conception qui n’apparaîtraient autrement que lors du transport, du déploiement ou de l’utilisation — par exemple lorsqu’un casque tombe au sol. Certains essais, tels que les tests Buzz, Squeak and Rattle (BSR) sur les habitacles de véhicules, permettent également de détecter l’apparition de bruits indésirables.

Pour les essais environnementaux tels que les Highly Accelerated Lifetime Tests (HALT) et les Highly Accelerated Stress Screening (HASS), il est nécessaire de combiner les essais vibratoires avec des enceintes climatiques afin d’ajouter les contraintes de dilatation liées aux cycles rapides de chauffage et de refroidissement. Ces essais sont généralement réalisés sur des composants et produits industriels et électroniques, sur des équipements médicaux ainsi que sur du matériel militaire.

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Profils d’essais de vibrations

D’où proviennent les profils d’essais vibratoires utilisés dans la pratique ? Les clients, les utilisateurs finaux ou les fabricants qui intègrent un composant dans un assemblage définissent souvent eux-mêmes les spécifications et les procédures d’essais vibratoires.

Celles-ci reposent généralement sur l’expérience et la connaissance des solutions de conception qui fonctionnent bien et de celles qui présentent des limites. Les essais de vibrations permettent d’adopter une approche plus structurée pour comprendre les modes de défaillance et les défauts causés par les vibrations.

Normes relatives aux essais de vibrations

De nombreux profils d'essais pour les vibrations sont définis par des normes développées au fil de nombreuses années. Il en existe un grand nombre, souvent dédiées à des applications ou à des produits spécifiques. Parmi les exemples figurent les normes DIN, ISO, BS, MIL, IEC et ASTM. Le recours à des essais conformes aux normes est particulièrement fréquent dans les secteurs de l’aéronautique et de la défense. On peut notamment citer MIL-STD-810, les STANAG de l’OTAN et AS/EN9100.

Sélection d'un système d'essai de vibrations

Il est essentiel que votre système soit adapté à l’essai à réaliser — capable de générer les types de vibrations nécessaires et de supporter les forces produites lors de l’essai de charges spécifiques. Par-dessus tout, l’auto-surveillance des niveaux vibratoires résultants est essentielle afin de garantir que l’objet testé ne soit pas soumis à des contraintes supérieures à ce qui est nécessaire.

Il existe de nombreuses façons de configurer les systèmes afin de répondre à vos besoins d’essais. Si vos exigences ne sont pas couvertes par ces suggestions spécifiques, nous vous invitons à consulter la page consacrée aux équipements d’essais vibratoires ou à contacter votre représentant commercial local HBK afin de discuter de vos besoins.

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