Amélioration de la Sécurité Automobile par le contrôle des

ASAP
Sécurité des Usagers de la Route
Amélioration de la Sécurité Automobile par le contrôle des Points soudés par résistance
Enjeux et objectifs visés par le projet ASAP :
Lors d’un accident de la route, la structure du véhicule absorbe une partie de l’énergie du choc par déformation des pièces, et rupture programmée de points
fusibles, et garantit ainsi l’intégrité de l’habitable dans un but de protection des occupants.
Maîtriser la qualité des points de soudage, et plus particulièrement celle des points soudés par résistance, représente donc un enjeu pour répondre à ces
objectifs d’optimisation tout en préservant la performance du véhicule.
Le niveau de maîtrise recherché suppose de déployer des démarches d’assurance qualité ambitieuses. Ces démarches restent soumises à la qualité d’un
contrôle à la hauteur de cette ambition, et à l’acquisition d’une expertise plus poussée en la matière. Cependant, la mise en œuvre de méthodes d’inspection
non destructives reste difficile, puisque les profils de points de soudure présentent une variabilité caractéristique du process industriel.
Cette difficulté se traduit sur le plan opérationnel par :
ƒƒ des temps et des coûts de contrôle importants,
ƒƒ un niveau d’expertise et un savoir-faire longs à acquérir, à l’origine d’une disponibilité des compétences lourde à maîtriser.
Le projet ASAP s’inscrit dans ce contexte général. Il a pour enjeu d’améliorer significativement la surveillance des assemblages de «sécurité» lors de
leur réalisation :
ƒƒ en déployant un contrôle non destructif (CND) en usine permettant de formuler un diagnostic fiable, rapide, simple et univoque de la santé du point
soudé,
ƒƒ en réduisant la part des contrôles destructifs dans l’ensemble des moyens de contrôle mis en œuvre.
Le projet ASAP vise à palier les difficultés rencontrées avec les systèmes de contrôle actuels, et plus précisément :
ƒƒ à développer un dispositif de surveillance optimisé des points soudés, fondé sur la technologie des ultrasons, et applicable dans un environnement
industriel,
ƒƒ à réaliser des essais multiaxiaux de tenue dynamique des points de soudure dans le but d’affiner les critères de diagnostic lors du contrôle, et d’optimiser
la conception des véhicules.
Pour atteindre ses objectifs, le projet devra relever les défis
techniques suivants :
ƒƒ le développement de capteurs ultrasonores de petite
taille au regard de la géométrie à contrôler,
ƒƒ le développement et l’implémentation d’algorithmes
adaptatifs « temps réel »,
ƒƒ l’intégration d’un diagnostic automatisé pertinent
pour les contrôles en usine,
ƒƒ la corrélation entre les caractéristiques des points
soudés et leur tenue mécanique,
ƒƒ la modélisation macroscopique de prédiction de la
tenue mécanique des points soudés.
Le projet :
Financeur
L’une des originalités du projet se trouve dans la conception d’un système reposant sur un transducteur multiéléments (développé en parallèle du
projet) et sur une instrumentation intégrant des algorithmes innovants permettant :
ƒƒ d’adapter le front d’ondes ultrasonores à la géométrie de chaque point de soudure par un apprentissage de la surface en temps réel,
ƒƒ d’améliorer les performances de détection/acquisition via une meilleure focalisation du faisceau ultrasonore,
ƒƒ un traitement des données visant un haut degré d’automatisation, qui plus est rapide, du diagnostic,
ƒƒ une interface homme-machine évoluée.
Une part importante du projet sera par ailleurs consacrée à la caractérisation de la tenue dynamique a posteriori des points soudés en modes purs et mixtes
I/II sur une large gamme de vitesses de déformations, ainsi qu’au développement et à la fiabilisation d’un modèle numérique macroscopique de tenue
dynamique des points soudés.
Une autre originalité du projet sera d’établir une corrélation entre la modélisation paramétrique, la qualité par diagnostic du CND et le comportement dynamique à rupture des assemblages soudés par points. Le modèle numérique macroscopique couplé aux outils de simulation de la méthode CND permettra
de valider et d’optimiser la méthodologie de contrôle pour une grande gamme de paramètres caractéristiques des assemblages et points soudés.
Le projet ASAP réunira l’industriel RENAULT, les PME EXTENDE et M2M, et les laboratoires de recherche CEA LIST et LAMIH de l’Université de Valenciennes.
L’implication et l’expertise de ces partenaires dans des domaines de compétences complémentaires permettront de créer au bout de trois ans :
ƒƒ le premier appareil ultrasons multiéléments du marché permettant d’assurer un diagnostic fiable, rapide, simple, et univoque de la qualité de la soudure
par point,
ƒƒ et un modèle paramétrique fiable de tenue des points soudés.
ƒƒ la modélisation macroscopique de prédiction de la tenue mécanique des points soudés.
Partenaires :
Renault, M2M, Extende, CEA List, LAMIH (Université de Valenciennes et CNRS).
Projet labellisé par le pôle
Durée [ 36 mois
Budget global [ 2 026 908 €
(dont 844 626 € de financements publics)
Contact [ Christophe LARUE [ RENAULT
[ [email protected]
[ +33(0)1 76 85 16 45
et