La détermination fiable des fréquences propres et du comportement vibratoire est une tâche centrale dans le développement et l’assurance qualité des aubes de turbine, de compresseur et de moteur aéronautique. En particulier dans l’aéronautique et le spatial, la connaissance précise et la mesure reproductible des propriétés dynamiques sont déterminantes pour la sécurité des composants, leur durée de vie et les processus de qualification. Pour les utilisateurs, cela signifie : des résultats d’essai fiables, des évaluations traçables et une base solide pour prendre en toute sécurité des décisions en développement, en certification et en assurance qualité.
Avec le Banc d’essai pour aubes de turbine et de compresseur | TBT, MAUL-THEET propose une solution précisément conçue pour répondre à ces exigences : une plateforme structurée et flexible pour la détermination expérimentale des fréquences de résonance dans des conditions de serrage proches du réel, tout en garantissant une grande reproductibilité des conditions d’essai. Les utilisateurs disposent ainsi des bases nécessaires pour obtenir des résultats comparables, réaliser des évaluations fiables et structurer efficacement les processus d’essai.
Du passage à la mesure ponctuelle à une stratégie d’essai systématique
Le TBT est conçu pour caractériser efficacement différents types d’aubes. Selon l’application, divers modes d’excitation ainsi que des capteurs pour la mesure de la pression et de la température sont disponibles, ce qui permet d’adapter de manière ciblée le montage de mesure et l’acquisition de données à la tâche d’essai concernée. Cela accroît la flexibilité au quotidien et favorise une réalisation économique de différentes campagnes de mesure sur une plateforme commune.
L’excitation vibratoire est généralement réalisée par une excitation par impact à l’aide d’un marteau modal, ce qui permet d’exciter un spectre de fréquences à large bande. En combinaison avec une instrumentation adaptée – telle que des vibromètres Laser Doppler, des microphones ou des accéléromètres – les propriétés dynamiques des aubes peuvent ainsi être déterminées de manière ciblée et par contrôle non destructif (CND).
Le système permet des mesures dans des plages de fréquences allant jusqu’à 40kHz, avec une résolution fréquentielle de <1Hz à 20kHz, ce qui permet de détecter de manière fiable même des effets de dynamique structurelle subtils. Pour les utilisateurs, cela signifie une identification précise des résonances pertinentes et donc une base solide pour l’évaluation, l’optimisation et la qualification.
La reproductibilité commence dès le serrage
Un facteur déterminant dans l’essai d’aubes est le serrage. Il influence directement le comportement vibratoire et doit donc être réglé de manière contrôlée et reproductible.
Le TBT répond précisément à ce point grâce à sa solution hydraulique intégrée. Les forces de serrage sont enregistrées, visualisées et surveillées ; les mesures effectuées hors des plages admissibles sont bloquées par le système. Cela réduit le risque de résultats d’essai erronés, améliore la comparabilité entre les mesures et contribue à une qualité de processus stable.
Selon les exigences, différentes configurations sont disponibles :
- Intégration dans des systèmes de serrage fournis par le client,
- solutions hydrauliques manuelles pour des applications flexibles,
- ainsi que des systèmes hydrauliques pilotés par automate (API) pour des processus d’essai automatisés et stables.
En particulier, la variante pilotée par automate (API) permet une régulation précise des forces de serrage ainsi que leur maintien stable, même sur des durées de mesure allant jusqu’à 30min, ce qui est particulièrement pertinent pour les analyses modales. Des forces de serrage jusqu’à 650kN sont prévues en fonctionnement régulé. Les utilisateurs en bénéficient par une reproductibilité accrue, une moindre influence de l’opérateur et des conditions d’essai robustes, y compris pour des tâches de mesure exigeantes.
Des données de mesure qui deviennent des résultats fiables
L’évaluation est réalisée avec le logiciel TBT, spécialement développé pour répondre aux exigences des essais d’aubes. Il aide les utilisateurs à analyser efficacement les données de mesure, à interpréter les résultats de manière cohérente et à documenter les décisions d’essai de façon traçable. Il offre notamment :
- Représentation des signaux temporels et fréquentiels,
- Analyse des données FFT et spectrales,
- ainsi que des fonctions pour la détermination des fonctions de transfert et de la cohérence.
Pour l’identification des résonances, des algorithmes de peak picking optimisés sont utilisés, qui fournissent des résultats fiables même lorsque les signaux de mesure sont bruités. Cela renforce la fiabilité de l’analyse et réduit l’effort de post-traitement manuel.
En outre, la compensation de température intégrée permet de corriger les décalages de fréquence liés à la température. Les résultats de mesure deviennent ainsi plus comparables et les influences thermiques peuvent être prises en compte de manière ciblée lors de l’évaluation.
Le logiciel prend en charge, en outre, une gestion structurée des données, l’organisation des dossiers d’essai et la génération automatisée de rapports. Cela réduit les tâches administratives, améliore la traçabilité et facilite l’intégration du processus d’essai dans les flux existants de développement et d’assurance qualité.
Référencement au moyen d’aubes maîtres
Un élément essentiel des processus structurés d’essais d’aubes est le recours à des aubes maîtres. Elles servent de référence pour l’évaluation des pièces de série et permettent une interprétation cohérente des résultats de mesure, sur différents lots et sur de longues périodes.
Le logiciel TBT prend en charge cette approche grâce à une gestion intégrée des aubes maîtres et des données de référence dans une base de données d’aubes. Il devient ainsi possible de consigner et d’évaluer systématiquement les écarts de comportement vibratoire, par exemple au regard des tolérances de fabrication, des dispersions de matériau ou des évolutions de procédé. Les utilisateurs disposent ainsi d’une base fiable pour détecter les écarts à un stade précoce et les évaluer de manière étayée.
En particulier dans des applications critiques en matière de sécurité et de qualité — par exemple dans l’aéronautique et le spatial, ainsi que dans l’environnement des turbines à gaz et à vapeur — où la traçabilité et des critères d’acceptation clairement définis jouent un rôle central, le référencement au moyen d’aubes maîtres fournit une base d’évaluation fiable et auditables. Les résultats de mesure ne sont pas considérés isolément : ils sont rapportés à une référence définie et deviennent ainsi comparables de manière traçable.
En particulier dans des environnements industriels où les volumes augmentent, cette approche crée les conditions nécessaires pour des décisions d’essai cohérentes, une assurance qualité stable et une déduction claire des décisions de libération ou d’évaluation des non-conformités.
Flexibilité pour différentes exigences d’essai
Une caractéristique essentielle du TBT est sa capacité d’adaptation. Le montage et la configuration peuvent être ajustés de manière ciblée aux exigences spécifiques du client – des tâches de mesure simples jusqu’à des processus d’essai automatisés en environnement de production. Le banc d’essai peut ainsi être adapté aussi bien aux processus existants qu’à l’évolution des exigences, sans devoir mettre en place une solution dédiée pour chaque tâche d’essai.
Le banc d’essai convient ainsi aussi bien pour :
- des environnements de recherche et développement,
- des processus de vérification et de validation,
- ainsi que pour des essais proches de la production en assurance qualité.
Une technologie au service des exigences industrielles actuelles
Le TBT est un produit éprouvé, conçu pour répondre aux exigences actuelles d’une industrie en pleine évolution : augmentation des volumes, exigences accrues en matière de traçabilité et besoin de processus de mesure robustes et reproductibles. Pour les utilisateurs, cela signifie : une sécurité de processus renforcée, une meilleure comparabilité des résultats de mesure et une base fiable pour les décisions en développement, en assurance qualité et en production.
Le banc d’essai associe des principes de mesure éprouvés à une architecture système claire et à des possibilités d’extension modulaires. Il en résulte une solution qui s’intègre aux processus existants, peut évoluer avec de nouvelles exigences et fournit une base fiable pour des décisions structurées d’essai et de qualification.
Avec le Banc d’essai pour aubes de turbine et de compresseur | TBT, vous créez les conditions nécessaires pour des résultats de mesure reproductibles, des processus d’essai stables et non destructifs (CND), ainsi que des décisions de qualification traçables. Contactez-nous pour discuter de la manière dont le banc d’essai peut être adapté à vos exigences et à vos processus.
