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Essais de bruit et de vibrations

Les essais de bruit et de vibration sont le processus d’analyse des caractéristiques acoustiques d’un système et de ses composants, puis de création et de validation de solutions pour modifier ces caractéristiques afin d’atteindre les objectifs de conception.

Qu’est-ce que le bruit et les vibrations ?

Le son et les vibrations nous affectent tous dans notre vie quotidienne – des smartphones que nous utilisons, des voitures que nous conduisons et des machines que nous utilisons, à l’environnement dans lequel nous vivons tous. Pour de nombreux produits, la législation s’applique à des niveaux maximaux de vibrations ou acoustiques. Pourtant, une performance sonore et vibratoire bien équilibrée est également perçue comme un signe de haute qualité, de précision, de confort, de sportivité ou d’autres caractéristiques importantes du produit par ses utilisateurs.

Les essais de bruit et de vibration sont le processus qui consiste à mesurer, analyser ou valider les caractéristiques dynamiques d’un système et de ses composants, puis à créer et à valider des solutions permettant de modifier ces caractéristiques afin d’atteindre les objectifs de conception.

La façon dont les performances en matière de bruit et de vibrations sont perçues par les humains ou mesurées par des capteurs est la combinaison de sources dynamiques dans le système et de nombreuses voies de transfert dans la structure par laquelle l’énergie est transmise. Les tests de bruit et de vibration aident à séparer la dynamique liée aux sources opérationnelles des propriétés dynamiques structurelles et permettent aux ingénieurs d’identifier les causes profondes et les solutions ciblées pour améliorer les performances.

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A Siemens field engineer performs noise and vibration testing on an excavator in collaboration with the VDAB competence center.

Découvrez les avantages

Augmenter les performances

Les tests de bruit et de vibration vous aident à décomposer rapidement les propriétés dynamiques des sources et des chemins de transfert, ce qui permet d’améliorer de manière ciblée les performances du produit.

Réduction des délais

Grâce aux tests de bruit et de vibration, vous pouvez améliorer efficacement les performances des modèles d’IAO virtuels ou résoudre efficacement les problèmes de bruit et de vibration lorsqu’ils se trouvent sur des produits réels.

Réduction des coûts

Les tests de bruit et de vibration sur des produits réels sont une étape essentielle du développement et sont souvent réglementés par la législation. Des méthodologies de test innovantes peuvent réduire le coût du dépannage ou du test de prototypes coûteux.

Types d’essais de bruit et de vibrations

Un test de bruit et de vibration réalisé avec un microphone et un appareil SCADAS XS.

Troubleshooting

Le dépannage acoustique et vibratoire est un processus crucial qui permet de détecter, de diagnostiquer et de résoudre les problèmes liés aux bruits et aux vibrations dans les systèmes mécaniques. Il est essentiel de résoudre efficacement les problèmes de bruit et de vibrations afin d’éviter les retards dans les lancements de produits ou d’éviter les clients mécontents.

Un test de bruit et de vibration réalisé à l’aide d’une perceuse et d’un appareil SCADAS.

Certification

La plupart des pays du monde ont légiféré des limites sur la quantité de bruit ou de vibrations produites par les machines, par exemple, dans les normes ISO mondiales. Ces procédures de test ne visent qu’à certifier les produits, mais lorsque la certification échoue, il est essentiel de résoudre rapidement tout problème.

Un homme utilisant un dispositif matériel SCADAS de Simcenter avec l'ordinateur portable exécutant des essais de vibration et de choc.

Vibration qualification

La qualification et les essais de contrôle des vibrations sont une forme spécifique de certification des produits. Il garantit que le composant ou l’assemblage peut résister aux vibrations qui se produisent dans les conditions de fonctionnement réelles pour lesquelles il a été conçu.

Un visuel des multiples machines industrielles soumises à des tests de qualité.

End-of-line quality testing

Les tests de qualité de fin de ligne (EOL) sont une forme de test de bruit et de vibration appliquée sur des bancs d’essai dans un environnement de production dans le cadre du processus d’assurance qualité. Grâce à une détection innovante des défauts basée sur le bruit et les vibrations, les tests permettent d’identifier toute anomalie ou défaut de production.

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FAQ

Quelle est la différence entre les tests de bruit et de vibration et les tests NVH ?

NVH (bruit, vibration et dureté) est une terminologie souvent utilisée dans l’industrie automobile et constitue une mesure clé lors du développement de nouveaux véhicules et a un impact direct sur le confort, l’expérience de conduite, la perception de la marque, la fiabilité et la qualité. Outre les mesures et l’analyse du bruit et des vibrations, il comprend également des évaluations subjectives, mesurées soit par le biais d’évaluations par jury, soit par des outils d’analyse qui peuvent fournir des résultats reflétant des impressions subjectives humaines. Au fil du temps, le terme NVH a également été adopté dans d’autres industries.

Pourquoi faisons-nous des tests de vibration ?

Il existe de nombreuses raisons d’effectuer des tests de bruit et de vibration en dehors des tests de certification obligatoires. Dans le passé, cela se faisait souvent lorsque des problèmes étaient détectés dans la phase de prototype ou de production, nécessitant des résultats rapides et une grande flexibilité. Dans un processus d’ingénierie moderne, l’ingénierie assistée par ordinateur (IAO) est une méthodologie de conduite permettant d’évaluer les performances en matière de bruit et de vibration sur des modèles virtuels avant que des prototypes physiques ne soient disponibles. Une approche hybride, où les données de test de composants ou de produits réels peuvent être utilisées dans des modèles virtuels à des fins de corrélation ou pour construire des modèles hybrides afin de gagner du temps de calcul, est devenue un moyen efficace de combiner les avantages des mondes réel et virtuel.

Comment mesurez-vous le bruit et le niveau de bruit ?

Une configuration de mesure typique se compose à la fois de composants matériels et logiciels. Le matériel requis comprend des capteurs pour mesurer des grandeurs physiques (microphones, accéléromètres, cellules de force) et un système d’acquisition de données multicanaux pour convertir les signaux analogiques en valeurs numériques de haute qualité. La qualité et la facilité d’utilisation des données et, en fin de compte, des résultats dépendent fortement de la qualité des différents composants matériels. Le logiciel de mesure est nécessaire pour configurer les paramètres du capteur, préparer la configuration de la mesure, capturer et stocker les données, post-traiter et rapporter les données en résultats exploitables.

Quelles sont les considérations pratiques à prendre en compte ?

Plusieurs défis pratiques et conditions aux limites peuvent jouer un rôle important dans les essais de bruit et de vibration et dans le choix du bon équipement. Par exemple, l’accessibilité des emplacements des capteurs, la longueur et la disposition des câbles (effet sur la qualité des données), l’effet de l’ajout de capteurs aux propriétés dynamiques de l’objet de mesure (charge massique), la robustesse requise de l’équipement pour les tests en laboratoire ou sur le terrain, les conditions extérieures contrôlables ou non, les influences de température, les plages de fréquences mesurables souhaitées pour les vibrations ou l’acoustique et bien d’autres encore.

En savoir plus

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Webinaire | Optimisez les performances de test à l’aide d’un système d’acquisition de données de test compact

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