GB/T10485 Optimisation des essais sur table vibrante aléatoire pour l'éclairage de signalisation automobile
En tant qu'éléments de sécurité extérieurs et fonctionnels, les feux automobiles sont soumis à des vibrations dues à divers facteurs lors de la conduite, notamment les routes accidentées, les irrégularités de la chaussée et le vent. Ces vibrations, constantes et imprévisibles, présentent néanmoins des caractéristiques statistiques, généralement appelées vibrations aléatoires.
Par conséquent, des essais de vibrations aléatoires sont nécessaires lors de la conception des phares automobiles. Cette méthode d'essai permet d'évaluer l'intégrité des phares soumis à des charges vibratoires mécaniques tout au long de leur durée de vie. Le mode de défaillance le plus fréquent observé lors des essais est la rupture par fatigue.
Nous allons explorer ci-dessous quelques méthodes d'optimisation des tests de vibration aléatoire des phares automobiles.
Équipement de test : Table de vibrations aléatoires pour éclairage de signalisation automobile Huanyi Instruments GB/T10485
Méthode d'optimisation expérimentale :
1. Établir un modèle par éléments finis de la lampe et effectuer une analyse modale, puis réaliser des essais modaux sur la lampe ;
a. L'analyse par simulation comprend : la suppression des éléments géométriques superflus, l'établissement des liaisons de la structure d'assemblage, la définition des propriétés des matériaux et des conditions aux limites, la génération du maillage et la configuration de la solution. Les éléments géométriques superflus incluent les chanfreins et les congés. Les liaisons de la structure d'assemblage désignent les liaisons entre chaque pièce et la lampe ; les liaisons par contact sont utilisées entre les pièces mobiles et les liaisons par blocage entre les pièces fixes.
b. Les essais modaux comprennent : la détermination des conditions aux limites et du système de coordonnées global du phare automobile ; l’amplification et la transmission du signal de la source au dispositif d’excitation ; la transmission de l’excitation externe générée par le dispositif d’excitation au phare ; la génération d’une accélération sur le phare par l’accéléromètre ; la détermination des degrés de liberté de mesure du phare ainsi que du nombre et de la direction des points de mesure, et le marquage des positions correspondantes de ces points ; le traitement des signaux des points de mesure et des signaux d’accélération par le système d’acquisition et de traitement du signal, et l’affichage des résultats de calcul.
2. Comparez les résultats de l'analyse modale avec ceux des essais modaux. Ces résultats comprennent les fréquences modales, les variations des modes propres et les fonctions de réponse en fréquence. Confirmez les modes propres et calibrez le modèle par éléments finis.
3. Soumettre les calculs modaux basés sur les résultats de l'étalonnage, compléter les paramètres des conditions aux limites et effectuer une simulation de vibrations aléatoires. Les paramètres des conditions aux limites comprennent les contraintes de degré de liberté, les paramètres de contact et l'application de la charge, qui sont simplifiés et paramétrés en fonction des conditions de travail réelles ;
4. Effectuer des tests de vibration aléatoires sur le luminaire en utilisant le spectre de puissance PSD ;
5. Comparer les résultats de la simulation avec les résultats des tests de vibration aléatoire pour confirmer la fiabilité du modèle et corriger le modèle par éléments finis ;
6. Identifier les zones dangereuses à partir des résultats des essais de vibration et des simulations, vérifier les points à risque et optimiser la structure des données ; comparer la concordance entre la zone dangereuse et la zone de défaillance. Si elles concordent, ajuster le coefficient de sécurité et optimiser la structure ; si elles ne concordent pas, identifier les différences entre les modèles, ajuster le modèle par éléments finis et effectuer une nouvelle simulation.
7. Modifier les données en fonction des résultats de l'optimisation, vérifier les résultats de la simulation de vibration aléatoire du nouveau modèle et effectuer un nouvel essai de vibration après avoir confirmé la faisabilité.
Résumé de la méthode :
Cette méthode calibre le modèle de simulation par éléments finis des dispositifs d'éclairage automobile par le biais d'essais modaux, simulant avec précision leur comportement vibratoire sous excitation aléatoire. Elle identifie les zones de contrainte critiques grâce à des expériences et au modèle établi, détermine les principaux facteurs d'influence par une analyse de sensibilité et optimise la structure à l'aide d'un algorithme d'optimisation multi-objectif afin d'obtenir la solution optimale en termes de qualité et de performance. Cette approche vise à réduire le risque de défaillance vibratoire des dispositifs d'éclairage, à améliorer significativement leur résistance aux vibrations et à renforcer la fiabilité de la simulation.