UHFTS – SYSTEME D’ESSAI À ULTRA-HAUTE FREQUENCE
Pour les applications DMA/NVH
Chez STEP Lab, nous avons conçu un système d’essai avancé qui atteint des fréquences de fonctionnement allant jusqu’à 1000 Hz, grâce à son actionnement électrodynamique très réactif et à sa conception extrêmement rigide. Parmi les principales applications de cette machine figurent la caractérisation dynamique des élastomères (essais DMA), l’évaluation des propriétés vibroacoustiques des supports de moteur, des bagues et des amortisseurs (essais NVH) et les essais à nombre de cycles élevé (HCF).
Conçue pour les laboratoires de recherche et de développement, cette machine permet de réaliser des essais complexes sur des matériaux et des composants avec un contrôle précis de la force et du déplacement dans une large gamme de conditions de fonctionnement.
Principales caractéristiques
- Fréquence d’essai jusqu’à 1000 Hz.
- Autres applications : DMA, NVH, HCF, mécanique des fractures, analyse des vibrations sur les composants.
- Actionnement électrodynamique à haute performance.
- Logiciel dédié : gestion automatisée des tests DMA, analyse de fréquence et rapports avec Test Center.
- Conception à haute rigidité : minimise les vibrations et les résonances. Elle permet également l’installation d’une variété d’actionneurs, chacun capable d’atteindre des charges maximales et des fréquences différentes (250, 500, 1000 Hz).
- Capteurs de haute précision : cellules de charge, accéléromètres et capteurs de déplacement intégrés.
Applications
Utilisation du système de test DMA
Le système STEP Lab pour l’analyse mécanique dynamique (DMA) permet de caractériser le comportement viscoélastique des matériaux élastomères en analysant comment la rigidité et la dissipation d’énergie varient en fonction de la fréquence, de la température et de l’amplitude de la contrainte. Grâce à des balayages contrôlés par la fréquence ou la température, la machine mesure le module de stockage (E’), le module de perte (E ») et le facteur d’amortissement (tan δ), fournissant ainsi des informations essentielles pour le développement de composés, la validation des matériaux et l’optimisation des performances dynamiques. Cette analyse est cruciale pour prédire le comportement des isolateurs, des traversées et des supports dans des conditions de fonctionnement réelles.
Utilisation du système de test NVH
Dans les essais de bruit, de vibration et de dureté (NVH) sur les amortisseurs, le système permet une analyse précise des forces dynamiques et des vibrations générées pendant le fonctionnement du composant, jusqu’à 1000 Hz. Ces essais nous permettent d’évaluer comment l’amortisseur contribue à la transmission des vibrations et du bruit à l’intérieur du véhicule, en particulier dans des conditions de haute fréquence associées aux irrégularités de la route ou aux micro-bosses.
La machine permet de mesurer la transmissibilité vibratoire, la résonance du système et la dépendance en fréquence de la force d’amortissement, des paramètres fondamentaux pour optimiser le confort acoustique et les performances NVH du véhicule. Les informations obtenues sont essentielles pour la conception de suspensions plus silencieuses, plus stables et plus confortables, soutenant le développement d’amortisseurs pour les voitures, les motos et les véhicules industriels.
Autres applications
- Essais de fatigue à cycle élevé (HCF) pour évaluer la durabilité des matériaux et des composants soumis à des cycles de charge répétés.
- Études de mécanique de la rupture pour analyser l’initiation et la propagation des fissures dans les élastomères et les composants mécaniques.
- Analyse vibratoire des composants, fournissant des informations sur la résonance, l’amortissement et la réponse dynamique pour une optimisation technique précise.
UHFTS – Système de test à ultra haute fréquence
| UHF Specs | UHF04 | UHF010 | UHF020 | UHF025 |
|---|---|---|---|---|
| Max. Peak force | 4.4 kN | 11.1 kN | 20.75 kN | 24.75 kN |
| Max. Dynamic force (Sinusoidal fatigue) | 2.25 kN | 5.55 kN | 10.65 kN | 15.85 kN |
| Max. Static force | 1.25 kN | 3.2 kN | 6.2 kN | 9.3 kN |
| Max. Test speed@Peak force | 5 m/s | 5 m/s | 2.7 m/s | 2.7 m/s |
| Max. Test frequency | 1000 Hz | 1000 Hz | 600 Hz | 600 Hz |
| Standard stroke | 115 mm | 115 mm | 160 mm | 160 mm |
| Cooling | Air | Air | Air | Air |
| Working temperature | 5-30 °C | 5-30 °C | 5-30 °C | 5-30 °C |
| Facility requirement | 3PH 400V | 3PH 400V | 3PH 400V | 3PH 400V |
Une structure, plusieurs actionneurs
La structure à haute résonance utilisée permet l’installation de différents types d’actionneurs, chacun conçu pour atteindre des fréquences et des charges maximales différentes. Les systèmes disponibles sont les suivants :
- Série UD : jusqu’à 250 Hz avec une force maximale de 30 kN, idéale pour les essais à force élevée mais à basse fréquence.
- Série XUD : fonctionne jusqu’à 500 Hz avec une force de 8,1 kN, équilibrant la fréquence et la charge.
- Série UHFTS : atteint 1000 Hz avec 4,6 kN, optimal pour les tests à très haute fréquence mais avec des charges plus faibles.
Cette configuration modulaire permet d’adapter le système aux exigences spécifiques de l’essai, en combinant la fréquence et la force de manière flexible sans modifier la structure de base.
Norme de soutien
La machine peut être configurée pour effectuer des essais conformément aux principales normes internationales relatives aux élastomères et à l’analyse dynamique, notamment :
- ISO 4664, ISO 37 et normes connexes pour les essais mécaniques dynamiques.
- ASTM D5992 et normes pour DMA et NVH sur les matériaux polymères.
- Spécifications OEM et protocoles automobiles sur demande.
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