Essais de vibrations
Notre offre
d'essais vibratoires
Sopemea est reconnue pour la maîtrise des essais vibratoires, avec un accompagnement du client en amont (programme, procédure) et aval (analyse des résultats).
Sopemea propose, au sein de son laboratoire d'essais, de réaliser plusieurs types d’essais de vibrations. Nous disposons d’excitateurs électrodynamiques (ou pots vibrants), de tables de vibrations électrohydrauliques, de machines à chocs ainsi que de différents capteurs comme des accéléromètres. Ces moyens d’essais nous permettent de qualifier vos équipements par des recherches de fréquence de résonnance (RDF), des vibrations sinus, des vibrations aléatoires ou des chocs.
Notre bureau d’études interne nous permet de vous proposer des solutions clés en main et sur-mesure. Quel que soit votre secteur d’activité, Sopemea est capable de réaliser un programme d’essai et de mesures de vibrations qui répondra totalement à vos objectifs de qualifications. Nous avons une expérience toute particulière dans les domaines de l’industrie, de l’aéronautique, du nucléaire, des transports ferroviaires et automobiles, du naval ou encore des biens d’équipements. Nos techniciens et ingénieurs sont experts en essais de vibrations et savent s’adapter à tous les types de matériels.
Nous nous adressons à tous les secteurs et plus particulièrement au secteur de la défense, des transports, de l'énergie et de l'industrie
En savoir plus
Sopemea peut ainsi réaliser différents essais de vibrations en haute ou basse fréquence (0.1 à 5000 Hz) avec une grande capacité d’enregistrement et de traitement de voies de mesures :
- Essais de séisme : spectre de réponse, battements
- Essais de vibrations sinus : recherche de fréquences de résonnance (RDF), fatigue, windmilling…
- Essais de vibrations aléatoires : densité spectrale de puissance (DSP), endurance
- Essais de chocs : demi-sinus, dent de scie pointe finale (DSPF), appontage-catapultage, spectre de réponse aux chocs (SRC)
- Essais mixtes : sinus + bruit, bruit sur bruit, tir canon…
- Essais combinés : vibration + température
Essais de vibrations
basse fréquence
Ces types d’essais sont réalisés par des tables électrohydrauliques. Sopemea possède parmi les plus importants moyens de vibration en Europe :
- Une table biaxiale de 3m x 3m, pourvue de deux vérins électrohydrauliques de 300 kN, réalise vos essais de séisme sur des matériels volumineux pesant plusieurs tonnes. Le laboratoire de Vélizy est équipé de deux ponts roulants de 10 tonnes chacun et de plusieurs accès au sein des halls pour l’acheminement de vos grands équipements.
- Une table triaxiale en Europe, de 2m x 2m, supportant jusqu’à 2 tonnes. Ce moyen d’essai de pointe bénéficie d’une équipe d’experts dédiée pour réaliser vos essais de séisme, et essais de vibrations multiaxes. => Voir l'article
Tous les types d’environnements vibratoires sont réalisables au sein de Sopemea, quels que soient les secteurs d’activités : nucléaire, aéronautique, transports, défense, aérospatial, télécoms, naval…
Nos essais de vibrations basse fréquence répondent, entre autres, aux normes suivantes :
- Normes électrotechniques : CEI 60068—XX…
- Normes ferroviaires : CEI 61373, EN 50155…
- Normes nucléaires : RCCE, CRT 91C112, IEC-IEEE 680-344, STD7426…
- Normes aéronautiques : ABD100 (Airbus), DO160, AECTP 400…
Essais de vibrations
haute fréquence
Ces types d’essais sont réalisés par des excitateurs électrodynamiques. La diversité de moyens couvre une très large gamme de matériels. Sopemea possède le plus important vibrateur électrodynamique en Europe, avec une force de 300 kN. Deux ponts roulants de 10 tonnes chacun, un chariot élévateur de 9 tonnes, une ouverture du laboratoire de 7m x 6m rendent possible la manutention des matériels volumineux.
Nos essais vibratoires haute fréquence regroupent ainsi les essais sinus, aléatoires et de chocs.
Des enceintes climatiques ou des générateurs de chaud et de froid positionnés sur les excitateurs électrodynamiques permettent le monitoring et la réalisation d’essais combinés vibration et température, pour les équipements sensibles à l’environnement climatique, par exemple dans l’automobile ou l’aéronautique.
Nos essais de vibrations haute fréquence répondent, entre autres, aux normes suivantes :
- Normes électrotechniques : CEI 60068-2-XX…
- Normes aéronautiques : DO-160, MIL STD 810…
- Normes militaires : STANAG 4370, DEF-STAN 0035…
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Comment mesurer les vibrations sur un équipement ?
La mesure des vibrations se fait principalement à l'aide de capteurs spécifiques, le plus courant étant l'accéléromètre. L'Accéléromètre convertit l'accélération (g) en un signal électrique. Ce signal est ensuite enregistré et traité pour obtenir les paramètres de vibration. Un vélocimètre (ou capteur de vitesse) peut également mesurer la vitesse vibratoire. Le capteur de déplacement est quant à lui utilisé pour mesurer le déplacement relatif entre 2 points.
Le signal du capteur est analysé par un système d'acquisition de données (DAQ) et un logiciel d'analyse de spectre (transformée de Fourier rapide ou FFT) pour identifier les fréquences de résonance, l'amplitude, et d'autres caractéristiques de la vibration. Les unités de mesure courantes sont :
- l'accélération (m/s² ou g)
- la vitesse (mm/s ou inch/s)
- le déplacement (mm ou inch)
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Quels sont les 5 modes de vibration ?
En ingénierie et en analyse modale, la vibration d'une structure est souvent décomposée en modes propres de vibration, caractérisés par une fréquence propre et une forme modale spécifique. Bien qu'il n'existe pas de classification universelle des "5 modes", voici cinq concepts ou types fondamentaux utilisés pour décrire le mouvement vibratoire :
- Vibration libre (ou naturelle) : mouvement qui se produit après une excitation initiale, sans aucune force extérieure continue (détermine les fréquences propres).
- Vibration forcée : mouvement maintenu par une force ou une excitation extérieure continue (ex : le déséquilibre d'un moteur).
- Vibration amortie : vibration dont l'amplitude diminue au fil du temps à cause de la dissipation d'énergie (frottements, résistance de l'air).
- Vibration non-amortie : modèle théorique où l'énergie n'est pas dissipée et l'amplitude reste constante.
- Résonance : cas critique de vibration forcée où la fréquence d'excitation est égale ou très proche d'une fréquence propre de la structure, entraînant une amplification potentiellement destructive de l'amplitude.
Ces termes décrivent l'état et le comportement de la vibration, plutôt que 5 formes géométriques de vibration.
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Quel est le but des essais de vibrations ?
Les essais de vibrations sont essentiels dans de nombreux domaines (aérospatial, automobile, électronique, etc.) et servent plusieurs objectifs cruciaux :
- la validation de la conception et de la robustesse pour s'assurer que le produit ou la structure peut supporter les contraintes dynamiques qu'il rencontrera dans son environnement réel (transport, fonctionnement d'une machine, séisme, etc.) sans défaillance structurelle ou fonctionnelle.
- l'identification des fréquences de résonance afin de déterminer les fréquences critiques du système. Connaître ces fréquences permet de modifier la conception afin qu'elles ne coïncident pas avec les fréquences de fonctionnement.
- la qualification de produit sert à démontrer qu'il est conforme aux normes industrielles, militaires ou environnementales spécifiées pour sa catégorie (tests de qualification ou de vieillissement accéléré).
- le diagnostic et la maintenance prédictive (sur machines tournantes) mesurent les vibrations en fonctionnement dans l'objectif de détecter des défauts mécaniques (désalignement, balourd, défaut de roulement, jeu excessif) avant qu'ils n'entraînent une panne catastrophique.
Pourquoi
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