Points forts :
- Réduit le nombre de tests excessifs
- Réduit le risque de dommages aux structures critiques
- Mesure la somme des forces
- Mesure les différences de force (moments)
- Simplifie et accélère le processus d'essai
- Pratique et facile à mettre en œuvre
Optimisation de l'installation du capteur de force à 3 composants pour les essais de vibration à force limitée sur les satellitesEn raison du coût élevé, des longs délais de développement et du caractère unique des équipements aérospatiaux sophistiqués et autres équipements de haute technologie, il est devenu impératif de mettre en œuvre des techniques qui garantissent la sécurité de ces articles pendant les essais de qualification par vibration.
Il a été démontré que le contrôle conventionnel utilisant l'accélération entraîne un sur-essai important qui peut endommager l'unité sous test (UUT). Dans les essais de vibration à force limitée, la force totale appliquée à l'unité sous test est mesurée et contrôlée, ce qui limite l'accélération "quasi-statique" du centre de gravité et garantit l'intégrité de l'équipement.
Le système d'essai de vibration à force limitée PCB® répond à la plupart des exigences en matière de limitation de la force de réaction entre le vibreur et l'unité sous test dans les essais de vibration aléatoire. L'utilisation de capteurs de force piézoélectriques à trois composants facilite la mesure simple et précise de la force d'entrée. Cette force est directement liée, par la deuxième loi de Newton, F=ma, à l'accélération "quasi-statique" du centre de gravité de la structure. Les charges de conception des équipements aérospatiaux étant souvent exprimées en termes d'accélération "quasi-statique", l'utilisation de capteurs de force représente une approche de mesure idéale pour cette application.
Avec les essais de vibration à force limitée, le signal de mesure de la force est utilisé dans la boucle de contrôle du vibrateur. Ce signal est comparé aux limites de force établies dans le contrôleur. Aux fréquences où la force mesurée dépasse la limite (aux résonances à Q élevé), le signal de sortie du contrôleur (c'est-à-dire le signal d'entrée du vibrateur) est "entaillé". En réduisant l'entrée du vibreur à ces fréquences, la force de réaction entre le montage d'essai et la structure est maintenue dans les limites spécifiées.
Les capteurs de force sont utilisés avec les accéléromètres à faible dégazage dans les chambres à vide thermique. Les accéléromètres, généralement montés sur le montage d'essai, sont également utilisés dans la boucle de contrôle. Ils servent à limiter l'excitation du shaker en ce qui concerne l'accélération à des fréquences autres que les résonances pour lesquelles la limitation de la force prévaut. Pour ce faire, le système de contrôle du vibreur doit avoir une capacité de "contrôle extrême". La commande extrême est la capacité d'établir une commande de rétroaction par rapport à la plus grande de plusieurs entrées, soit la force ou l'accélération, en fonction de la fréquence. Il est également souhaitable d'avoir une "double commande". La double commande est la capacité de contrôler à la fois les spectres de référence de l'accélération et de la force.