Essais de performances navales et marines avec DEWESoft

Introduction

L’institut d’ingénierie marine INM (anciennement INSEAN) est un centre de recherche actif dans le domaine de l’architecture navale et du génie maritime sous l’égide du Conseil National de la Recherche en Italie (CNR). Il réalise des études mécaniques très complexes. Grâce à leurs compétences en modélisation des matériaux (bois, métaux, polymères), l’Institut est capable de réaliser des prototypes fonctionnels à tester au sein de leurs installations expérimentales.

Souvent, tout commence à partir d'un modèle numérique. Le personnel hautement qualifié est capable de calculer des modèles complexes en utilisant les données expérimentales du logiciel d’acquisition et d'analyse DewesoftX.

Le modèle numérique est ensuite affiné par corrélations successives à partir des résultats d’essais en conditions réelles. Un prototype à échelle réduite est ensuite réalisé et équipé de toutes sortes de capteurs, comme des cellules de charge 6 axes, des accéléromètres, des centrales inertielles…

Un système d'acquisition de données (DAQ) pour toutes les applications

Le Directeur Technique recherchait une nouvelle solution d’acquisition de données répondant à la majorité des applications du centre de recherche.

Cette solution devait offrir les meilleures performances en mesure, que ce soit en laboratoire ou sur le terrain, et avec un niveau de fiabilité très élevé pour les environnements difficiles. Des fonctionnalités en dynamique des structures et applications NVH ont également été exigées. Enfin, la compacité et la légèreté du système étaient primordiales pour une utilisation sur prototype à échelle réduite et pour l’équilibrage du poids sur l’eau.

Le système d'acquisition de données retenu et multiple fois primé est le DEWE-43. Il pèse moins de 1kg et est assez petit pour tenir dans la main.

Les installations d'essais

Tous les essais maritimes ne pouvant pas être effectués dans une zone de test limitée, le centre d’essais marins du CNR-INM dispose d’un lac très calme au sud de Rome (Lago di Nemi). Il est situé dans un cratère volcanique et donc entouré de collines. C'est un endroit parfait pour tester les coques à l'échelle 1. L'absence de vent et de vagues facilite les manœuvres, tandis que la forme du fond du lac et son éloignement des zones urbaines offrent un environnement peu bruyant, en particulier sous l'eau, propice aux essais acoustiques.

Le CNR-INM a également acquis un système d’acquisition de données USB et EtherCAT polyvalent, le “SIRIUS”, conçu pour être flexible, modulaire, extensible et sécurisé. Le principal objectif du développement de SIRIUS était de créer un appareil intuitif et rapide de mise en œuvre “plug and measure”.

Les systèmes d’acquisition de données SIRIUS offrent des possibilités de configurations pratiquement illimitées. Les modules sont disponibles dans 8 à 16 voies analogiques et peuvent être chaînés pour augmenter le nombre de voies. Un large choix d’amplificateurs analogiques permet la connexion de pratiquement tous les types de capteurs. Il est également doté de ports CAN, compteurs, encodeurs et entrées/sorties numériques.. C’est la solution idéale pour les acquisitions dynamiques les plus exigeantes.

Grâce à la puissance du logiciel DewesoftX inclus, l’acquisition de données issues d’interfaces complémentaires telles que les GPS, Flexray, Ethernet, Série et Télémétrie PCM, Flux Vidéo et autres protocoles numériques, est possible. Même si chaque source de données peut avoir sa propre fréquence d'échantillonnage, toutes les données sont parfaitement synchronisées avec une précision de l'ordre de la microseconde.

De plus, la technologie DualCoreADC® résout les problèmes de dynamique de mesure – saturation en entrée, bruit de mesure et fréquences artificielles causées par du repliement spectral. Avec cette technologie, la gamme dynamique des SIRIUS peut atteindre 160 dB et offre le meilleur rapport signal / bruit du marché.

Conclusion

S’intégrant parfaitement aux systèmes de bouées maritimes ou autres installations complexes, les solutions DEWESoft retenues par le CNR-INM ont rendu possible la corrélation des sollicitations de la coque du bateau avec les mouvements de la surface de l’eau. Des mesures complémentaires d’acoustique sous-marine ont permis la mise au point d’amortisseurs de bruit spécifique afin de ne pas perturber les baleines.