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Le banc d’essai d’impact de la tête est un système d’essai électro-hydraulique hautement spécialisé, conçu pour évaluer les performances de sécurité des appuie-têtes de sièges de véhicules. Construit pour simuler l’impact réel de la tête humaine lors d’une collision automobile, ce banc permet de déterminer le comportement structurel des systèmes de sièges soumis à des charges dynamiques. 
La machine est capable de capturer des paramètres critiques tels que la force d’impact, la déflexion du siège et l’absorption d’énergie, en faisant un outil indispensable pour la R&D automobile, la conformité réglementaire et l’assurance qualité.

Ce système associe une conception mécanique de haute précision à un contrôle logiciel intelligent et à des dispositifs de sécurité robustes, afin d’offrir des performances d’essai cohérentes, répétables et précises.

Objectif du système  
L’objectif principal de ce banc d’essai est de simuler l’impact d’une tête de forme (Head Form) de 6,8 kg à des vitesses allant jusqu’à 250 km/h, permettant une large gamme de scénarios — des collisions urbaines à basse vitesse aux accidents autoroutiers à grande vitesse. Cette flexibilité rend le système adapté à la recherche et au développement avancés en sécurité.  
La machine enregistre la déflexion de l’appuie-tête, l’accélération subie lors de l’impact et l’énergie absorbée par le siège. Ces données sont essentielles pour évaluer la protection des occupants et concevoir des sièges conformes aux normes de sécurité automobile les plus strictes.

Caractéristiques clés  
• Essais d’impact automatisés et contrôlés par logiciel  
• Acquisition et visualisation des données en temps réel  
• Profilage de l’absorption d’énergie et de l’accélération (g vs. temps)  
• Mise en place rapide avec alignement du siège par laser  
• Interface conviviale avec commandes à écran tactile  
• Authentification sécurisée et accès réservé au personnel autorisé  
• Enceinte de sécurité intégrée et mécanisme d’arrêt d’urgence  

Structure mécanique  
Au cœur du système se trouve la tête de forme (Head Form), un corps en aluminium de 6,8 kg avec une tête hémisphérique de 165 mm de diamètre. Elle est montée sur des guides linéaires (LM) qui assurent un mouvement vertical fluide et un alignement précis de l’impact.  
Pour simuler un impact réaliste, un actionneur servo-hydraulique applique une force contrôlée vers le bas, déclenchée par une vanne servo en boucle fermée.  
Le siège à tester est installé sur un banc robuste en acier doux (1500 × 1500 mm), levé en position d’essai par un élévateur à ciseaux d’une capacité de 3000 kg, garantissant rigidité et amortissement des vibrations.  
L’ensemble est enfermé dans un carter de sécurité en acrylique, offrant une protection à l’opérateur tout en préservant la visibilité.

Spécifications mécaniques  
• Masse de la tête de forme : 6,8 kg  
• Vitesse d’impact : réglable jusqu’à 250 km/h  
• Forme de la tête : hémisphérique, diamètre 165 mm  
• Plateforme du siège : 1500 × 1500 mm  
• Capacité de l’élévateur à ciseaux : 3000 kg  
• Matériaux : Aluminium (tête de forme), Acier doux (banc et châssis)  
• Parallélisme des guides : < 8 microns  

Capteurs et instrumentation  
Pour garantir une précision et une répétabilité élevées, le banc est équipé de capteurs et de transducteurs calibrés.  
Les accéléromètres intégrés dans la tête de forme mesurent la force d’impact en g, tandis que les LVDT (transformateurs différentiels linéaires) mesurent la déflexion de l’appuie-tête avec une précision sub-millimétrique.  
Des capteurs de vitesse à fibre optique, placés le long des guides, calculent la vitesse de la tête juste avant l’impact. Un capteur laser vérifie la bonne position et la hauteur du siège avant chaque essai.

Aperçu des capteurs  
• Accéléromètres : Mesurent la force d’impact en g  
• LVDT : Mesurent la déflexion de l’appuie-tête  
• Capteurs de vitesse : Fentes à fibre optique (A1 : 10,189 mm, A2 : 10,218 mm)  
• Capteur laser : Assure l’alignement correct du siège  
• Transducteurs de pression et température : Surveillent le système hydraulique  

Système de contrôle et logiciel  
Le banc est piloté via un PC industriel à écran tactile, préinstallé avec un logiciel propriétaire.  
L’interface est conviviale et guide l’opérateur pas à pas (initialisation, exécution, analyse).  
Les données d’essai sont enregistrées en format Word éditable et peuvent être exportées, imprimées ou intégrées dans un système de gestion de rapports.  
Un système de connexion sécurisé limite l’accès aux personnes autorisées, renforçant sécurité et traçabilité.  
Le logiciel vérifie automatiquement l’état des capteurs, la pression système et génère des alertes en temps réel avant chaque impact.

Points forts du logiciel  
• Interface tactile facile à utiliser  
• Vérifications pré-essai (capteurs, pression, température)  
• Acquisition de données automatisée  
• Génération de rapports éditables avec graphiques (g vs. temps)  
• Chemin de stockage par défaut : C:\BSL\report  
• Installation facile sous Windows via CD fourni  

Système hydraulique  
Un groupe hydraulique robuste fournit la pression nécessaire à l’impact. Il comprend un réservoir de 80 litres, des filtres haute précision et un distributeur servo-contrôlé.  
Le système utilise une huile pétrolière ISO VG68 et dispose d’indicateurs de température et d’encrassement pour la maintenance.  
L’unité est intégrée à la logique de commande de la machine, assurant une montée et une libération de pression fluides.

Spécifications hydrauliques  
• Capacité du réservoir : 80 litres  
• Type d’huile : ISO VG68  
• Pression max. : 250 kg/cm² (3450 PSI)  
• Filtration : 10 microns (retour), 149 microns (aspiration)  
• Vanne servo : Contrôle précis du débit et du mouvement de l’actionneur  
• Régulation de pression : Pilotée par logiciel avec retour numérique  

Spécifications techniques  
• Masse de la tête de forme : 6,8 kg  
• Vitesse max. : jusqu’à 250 km/h (réglable)  
• Direction de l’impact : Verticale (guidée par tiges LM)  
• Plateforme du siège : 1500 × 1500 mm en acier doux  
• Précision LVDT : Résolution sub-millimétrique  
• Alimentation : 415 V triphasé (moteurs), 220 V AC (commandes)  
• Interface logicielle : PC tactile avec outils de génération de rapports  
• Format de sortie : Documents Word éditables avec données + graphiques  

Applications  
Le banc d’essai d’impact de la tête est essentiel pour :  
• Évaluer la sécurité des occupants et l’intégrité structurelle des sièges  
• Valider les produits pendant la phase de développement  
• Réaliser des tests de contrôle qualité en production  
• Vérifier la conformité aux normes de sécurité (AIS, ECE, Euro NCAP)  
• Générer des données d’essai pour organismes réglementaires et de certification  

Sa conception modulaire et son API documentée permettent une intégration avec des programmes plus larges de simulation de crash et des systèmes de gestion de données de laboratoire.

Maintenance préventive et sécurité  
La maintenance comprend : vérification du niveau d’huile, nettoyage/remplacement des filtres, contrôle des accéléromètres et LVDT, inspection du câblage. Le logiciel intègre des alertes pour ces tâches.  
Des dispositifs de sécurité (arrêt d’urgence, avertissements pré-impact, verrous mécaniques) protègent l’opérateur.  
La tête est reliée par un câble en acier pour éviter toute chute libre en cas de défaillance. Tout le câblage est acheminé proprement pour éviter les interférences avec les pièces mobiles.

Documentation et livrables inclus  
• Manuel d’utilisation  
• CD d’installation du logiciel  
• Certificats d’étalonnage de tous les capteurs  
• Plans 2D et 3D (CAO)  
• Schémas hydrauliques et électriques  
• Dessins d’outillage et guides d’assemblage  
• Planning de maintenance préventive  
• Nomenclature (BOM)  
• Liste de pièces de rechange et contacts fournisseurs  
• Rapports et fichiers d’essai exemples  
• Photos haute résolution de l’installation de test