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Installations de qualification structurale

Les installations de qualification structurale comprennent ce qui suit :

Installation d'essais de vibration et de choc

Cette installation utilise des systèmes de commande de vibration SIEMENS/LMS exécutant le logiciel SIEMENS/LMS Test.Lab aux fins d'essais aux vibrations et aux chocs. Les systèmes comprennent, au total, 240 accéléromètres, y compris 28 voies de jauge de contrainte, et les deux systèmes peuvent commander/limiter jusqu'à 64 voies en temps réel. Des enregistreurs sur disque de sauvegarde DSPCon Dataflex offrent un conditionnement du signal qui peut sauvegarder ou ajouter 256 accéléromètres ou voies de jauges de contraintes de plus.

Elle offre les capacités suivantes : ondes sinusoïdales, ondes aléatoires, ondes de choc, temporisation des ondes sinusoïdales, ondes sinusoïdales/aléatoires, ondes aléatoires/aléatoires, ondes sinusoïdales et aléatoires/aléatoires, essai aux vibrations à charge limitée, synthèse de la réponse au choc, analyse de la réponse au choc, saisie transitoire, réduction de données sinusoïdales, réduction de données aléatoires, réduction de données de choc.

Excitateur Unholtz Dickie UD4000

Note : des paliers linéaires hydrauliques supplémentaires peuvent compléter la grande table vibrante sur l'excitateur UD 4000.

Excitateur LDS V-9

Excitateur LING A395

Nota : cet excitateur peut également être utilisé pour la réalisation d'essais aux vibrations conventionnelles.

Appareil de choc MTS

Banc de simulation de choc pyrotechnique

Instrumentation et contrôle

Installation d'essais modaux

Cette installation utilise un système frontal SIEMENS/LMS exécutant le logiciel SIEMENS/LMS Test.Lab pour faire l'acquisition et l'analyse de données des essais modaux. Divers matériels d'excitation existent pour l'excitation de l'élément d'essai :

Le système frontal LMS est capable de six signaux d'excitation à entrées/sorties multiples. L'installation d'essais modaux offre les caractéristiques suivantes :

Installation d'essais de charge statique

Cette installation permet d'effectuer des essais de charge cyclique et statique. Elle comprend un contrôleur MTS Aero ST à six voies qui exécute le logiciel Aeropro Control and Data Acquisition à l'aide des systèmes d'acquisition de données HBM MCGplus et VXI EX 1629B.

Capacités:

Équipement:

Masse sismique – hall 3

Installation de mesure des propriétés de masse

Capacités :

Équipement :

Installation de métrologie

Les mesures d'autocollimation et à l'aide de coordonnées cartésiennes sont deux méthodes importantes utilisées lors de l'intégration et de l'alignement des éléments d'engins spatiaux. Divers éléments d'engins spatiaux, p. ex. propulseurs, suiveurs stellaires, roues à réaction, détecteurs solaires, éléments de système de guidage interne et instruments scientifiques, sont nécessaires pour permettre une orientation et une position particulières à six degrés de liberté dans un système local de coordonnées d'engin spatial. Les directions de pointage sont nécessaires pour permettre au système de commande d'attitude de positionner l'engin spatial et de connaître la direction de pointage pour les instruments scientifiques dans le même système de coordonnées d'engin spatial. En outre, les orientations et positions de l'engin spatial et les éléments intégrés sont étalonnés avant et après les essais en caisson à vide thermique, les essais de vibration, les essais acoustiques et les essais de charge de choc afin de s'assurer que les éléments peuvent supporter les conditions de lancement et l'environnement spatial.

Les mesures photogrammétriques permettent de mesurer à partir de coordonnées la forme et la déformation sous une charge mécanique ou thermique. La photogrammétrie est particulièrement utile pour évaluer la déformation de grands réflecteurs d'antenne sous vide thermique.

Tous les instruments de mesure du LDF sont commandés à partir d'une plateforme informatique commune, soit le New River Kinematics Spatial Analyzer. Ce système offre une plateforme intégrée pour les instruments de mesure ainsi qu'un outil d'analyse pour le montage, le tolérancement dimensionnel et géométrique ainsi qu'un modèle CAO pour l'établissement de comparaisons.

Appareil de poursuite laser Leica LTD500 avec ADM et niveau Nivel

L'appareil de poursuite laser Leica LTD500 combine des capacités d'interférométrie laser (IFM) et de mesure de distance absolue (ADM). Il est disponible avec niveau Nivel à montage extérieur pour l'orientation en fonction de la gravité. L'appareil Leica offre une plage complète de 360 degrés à l'horizontale, et une plage de 90 degrés à la verticale. La plage de fonctionnement de l'ADM est supérieure à 2,0-35 m et la précision générale des coordonnées et de 10 ppm (10 µm/m).

Appareil de poursuite Leica Absolute Tracker AT901-B, AT910-LR avec TCam et TProbe

L'appareil de poursuite Leica Absolute Tracker AT901 intègre les opérations IFM et AMD dans un interféromètre absolu (AIFM) qui peut fonctionner dynamiquement comme un IFM, mais conserve la précision de l'ADM sur toute la plage de mesure. Il n'y a pas de distance minimale de fonctionnement de l'ADM et la plage de mesure de l'instrument a été élargie à un volume de 160 m. La précision générale des coordonnées est de 15 µm +6 µm/m.

Les caractéristiques TCam et TProbe de Leica de l'appareil AT910-LR ajoutent des mesures de contact de coordonnées à l'aide d'une MMC et des mesures à 6 DDL jusqu'à un maximum de 60 m, grâce à un éventail de stylets et de sondes.

Photogrammétrie

L'installation de photogrammétrie exploite le système de mesure par photogrammétrie V-STARS/S de la société Geodetic Services. Ce système permet de mesurer rapidement, avec une grande précision, de façon automatique et sans contact des coordonnées de cibles immobiles rétroréfléchissantes et d'effectuer des levés photogrammétriques. Ces levés comprennent des essais de distorsion thermique menés sur des articles tels que des réflecteurs d'antenne. Ces essais sont réalisés dans le caisson TV5 (7 m x 10 m), le plus grand caisson de vide thermique du LDF. Le système est exploité à distance et est installé dans un boîtier à l'épreuve du vide. Le système sert aux essais de répétabilité de déploiement et aux essais de distorsion thermique menés sur des surfaces ou des structures avec une précision de 10 ppm.

Le système de photogrammétrie à une seule caméra comprend les éléments suivants :

Système de mesure et d'alignement par théodolites

Le système de mesure et d'alignement par théodolites comprend les éléments suivants :

Théodolites électroniques Kern E2

Le théodolite électronique Kern E2 EC permet une lecture directe de l'ordre de 1 s (0,3 mgon) et est compensé sur deux axes pour la correction automatique des lectures verticales et horizontales par rapport à une référence gravimétrique. Le système d'alignement et de mesure à théodolites permet d'orienter l'autocollimation et de mesurer des coordonnées par triangulation dans le cadre des activités d'intégration et d'essai des systèmes d'engins spatiaux et des instruments scientifiques. Le système peut être exploité en mode théodolite simple, où l'on utilise qu'un seul théodolite monté sur une barre porte-outils verticale pour mettre à l'essai un élément installé sur une table de rotation de précision, ou en mode théodolites multiples autonomes. Le système peut prendre soit des mesures d'autocollimation à l'aide de réflecteurs cubiques ainsi que des mesures de coordonnées grâce à la triangulation à points de mesure multiples.

Table de rotation

Le LDF possède une table de rotation de précision LFW 48 Rotab de 1,21 m (48 po) montée sur un bloc de granit Starrett de 2,44 x 1.21 x 0,25 m d'épaisseur (96 x 48 x 10 po).

Supports d'alignement

Le LDF possède un large éventail de supports d'alignement et de barres porte-outils.

Fabricant Modèle Hauteur Quantité
Brunson 230 ~ 1,21 à 1,83 m
(~ 48 à 72 pouces)
4
232 1,88 à 3,05 m
(74 à 120 pouces)
6
Porte-outils vertical 0,31 à 7,62 m
(1 à 25 pieds)
2
K & E 5025 ~ 1,21 à 1,78 m
(~ 48 à 70 pouces)
1
(71 5015) 1,91 à 3,82 m
(75 à 150 pouces)
1

Installation d'aéroacoustique

L'effet des vibrations induites acoustiquement dans les éléments de structure des engins spatiaux constitue un aspect déterminant de la phase des essais dynamiques de qualification de bon nombre de programmes spatiaux. Le LDF contribue à la réalisation de ces essais, en collaboration avec l'Institut de recherche aérospatiale du Conseil national de recherches du Canada, situé à Ottawa.

L'Institut de recherche aérospatiale dispose de nombreux équipements d'essais qui permettent de soumettre le matériel spatial à des bruits aéroacoustiques de forte intensité afin de répondre aux besoins de l'industrie et d'autres ministères en ce qui a trait à l'élaboration, à la qualification et à la réception de matériel. Il s'agit de la seule installation au pays où il est possible d'exposer les structures et le matériel aérospatial à des bruits acoustiques intenses simulant ceux des moteurs de fusées et des réacteurs ou des écoulements aérodynamiques à haute vitesse.

Une importante source d'air comprimé permet d'entraîner de très puissants générateurs de bruit commandés par ordinateur capables de simuler des champs sonores aéroacoustiques. Ces générateurs brevetés servent à mettre en forme et à simuler avec précision des bandes spectrales hautes fréquences comprises entre 1 000 Hz et 10 000 Hz. Les tuyères d'éjection des fusées, les soufflantes à grande vitesse, les hélices et les réacteurs sont des exemples types de sources de bruit aéroacoustique de haute intensité. Les travaux de recherche et les essais en aéroacoustique font appel à des disciplines complémentaires, notamment celles qui portent sur la dynamique des structures, les commandes adaptatives automatiques, l'analyse des spectres de bruit et le traitement des signaux numériques.

L'installation d'essais aéroacoustiques comprend deux salles réverbérantes et un tube à ondes progressives :

Un système de commande automatique piloté par ordinateur permet de contrôler avec précision le spectre de bruit auquel la salle est exposée.

Vidéo à 360° des installations de qualification structurale

Vidéo à 360° des installations de qualification structurale

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