Le bulletin technique de la NASA TB 26-09, « Sollicitations mesurées produites par un marteau », décrit comment évaluer l’adéquation des essais au marteau instrumenté. Le bulletin indique que les ondulations au sommet et les contacts séparés n’invalident pas automatiquement un essai lorsque la force complète et la réponse de la structure sont mesurées avec précision.
Le document explique que les essais au marteau sont utilisés dans l’analyse modale et peuvent également précéder des essais de pyroshock. Pendant un intervalle de force nulle entre deux contacts, une structure peut continuer à vibrer, tandis qu’un contact ultérieur agit sur ce mouvement déjà présent. La réponse qui en résulte dépend donc de l’historique de force mesuré et des conditions de l’essai.
Selon le bulletin, un modèle exact et un article d’essai soumis au même historique de force borné et aux mêmes conditions initiales produiront des réponses identiques. Dans les modèles approximatifs, toutefois, des formes de force différentes peuvent entraîner des erreurs différentes, car elles peuvent exciter des fréquences, des amplitudes ou des états non linéaires différents.
Le TB 26-09 note également qu’une impulsion finie en demi-sinusoïde est à large bande, mais pas uniforme sur le plan spectral. Elle contient des zéros spectraux aux multiples impairs du rapport f/f₀, notamment 3, 5 et 7, où f₀ est défini comme 1/(2T) pour une impulsion d’une durée T. L’apparence visuelle d’une impulsion ne peut donc pas, à elle seule, démontrer que l’excitation est adéquate.
Le bulletin indique que les ondulations proches du sommet peuvent ajouter du contenu spectral et combler certaines encoches de la demi-sinusoïde, tandis que la chronologie de contacts séparés peut créer des interférences déterministes. Les évaluations doivent utiliser le spectre mesuré non normalisé et prendre en compte le rapport signal-bruit de la réponse.
La NASA recommande de mesurer la force appliquée complète avec une largeur de bande, un étalonnage, une plage dynamique et une synchronisation temporelle appropriés. Les mesures de réponse doivent également présenter une largeur de bande et un rapport signal-bruit suffisants, et ne doivent être ni écrêtées ni saturées. L’adéquation de l’essai doit être évaluée au regard des plages de fréquence, d’amplitude et de réponse non linéaire requises pour l’objectif visé.
Le bulletin recommande de rejeter ou de répéter un essai uniquement lorsqu’une insuffisance précise de mesure, d’excitation ou de couverture a été identifiée. Pour plus d’informations, il indique Joel W. Sills, du Langley Research Center de la NASA, comme personne à contacter.
Sources: NASA Breaking News.