2-Traitement des donnees numeriques
Afin d'optimiser les délais de traitements et de
calculs, les données issues des 92 essais de départ sont mises
sous forme d'une matrice à trois dimensions (figure 24). Les colonnes
comportent les tensions, les lignes représentent la durée
d'acquisition et la profondeur représente les essais.
La création d'une telle matrice n'est possible que si
et seulement si tous les essais comportent le même nombre de colonne et
le même nombre de ligne. Or, la durée des enregistrements est
différente d'un essai à l'autre. Une fonction algorithmique est
donc créée afin d'uniformiser le nombre de ligne de tous les
essais en considérant n1 données avant l'instant du
signal de départ (ts) et n2 données
après ce même instant (figure 24).
Figure 24 Classement des données
numériques sous une forme matricielle
en trois dimensions (Temps
× Tensions × Essais)
La dimension finale de la matrice est égale à
la somme des valeurs absolues de n1 et n2. Le plus grand
avantage de cette mise en forme réside dans le fait que les essais sont
gérés par un seul algorithme ce qui uniformise la méthode
de traitement et de calcul.
2.1-Conversion des tensions electriques
L'existence de relations linéaires entre les
déformations des capteurs (Annexe-3.2.2) (quartz pour les PFF et jauges
de déformation pour les deux capteurs composites) et les tensions qu'ils
délivrent, permet de déterminer la grandeur des contraintes qui
lui sont appliquées.
En considérant un vecteur Ui
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regroupant les tensions recueillies par un
dynamomètre
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(i) lors d'un essai de départ et sa matrice
de découplage i fournie soit par le constructeur
soit suite à une procédure d'étalonnage au laboratoire
(§-VI.4.2), le produit matriciel de ces deux grandeurs permet de
déterminer le torseur gOi des efforts
exprimés dans le repère du dynamomètre sollicité
:
gOi = U i Éq.III.1
Cette étape du post-traitement des données
dynamométriques permet non seulement de contrôler la
procédure de conversion des tensions électriques en torseurs
d'actions mais aussi de vérifier que le domaine de variation de ces
tensions est respecté c'est à dire qu'il n'a pas eu de saturation
d'une ou plusieurs voies.
2.2-Evaluation de la precision des mesures
dynamometriques
Le but de la détermination de la précision des
mesures effectuées lors de cette étude est d'offrir la meilleure
estimation possible des grandeurs évaluées en précisant
l'intervalle de confiance. L'expérience montre qu'aucune mesure, aussi
soigneuse soit-elle, n'est totalement exempte d'incertitude.
Rappelons que les mots incertitude et erreur
possèdent des significations totalement distinctes. L'erreur
représente la différence entre la valeur réelle et
mesurée alors que l'incertitude définie un intervalle autour de
la valeur mesurée incluant l'erreur inconnue. Taylor (2000)
précise qu'aucune quantité physique n'est accessible avec une
certitude absolue ... avec la minutie, on réduit les incertitudes
jusqu'à des valeurs extrêmement faibles, mais sans jamais les
éliminer complètement [Tayl 00].
Afin, de vérifier la qualité de mesure des
dynamomètres, un étalonnage en régime statique est
effectué en utilisant dix masses marquées (étalons) allant
de 1,636 kg à 20,180 kg. Chaque dynamomètre est soumis à
une succession ordonnée et progressive de mesurande. Il subit une
montée de charge pour atteindre 103,496 kg correspondant à la
somme de toutes les masses marquées.
Les relations entre les valeurs mesurées et les
valeurs réelles sont exprimées dans la figure qui suit (figure
25). La droite de régression fournit une information précise sur
la qualité de la réponse du dynamomètre aux sollicitations
extérieures.
Figure 25 Étude de corrélation entre les
valeurs réelles et les valeurs mesurées par les
quatre
dynamomètres lors d'un étalonnage utilisant dix masses
marquées.
Cette procédure vérifie la
linéarité du dynamomètre d'une part, et évalue
l'écart entre les valeurs réelles et mesurées, d'autre
part. L'erreur systématique notée pour chaque dynamomètre
est ensuite prise en compte afin d'être corrigée.
Afin de vérifier la qualité de réponse
en régime dynamique et la synchronisation des dynamomètres, un
étalonnage indirect est effectué. Il s'agit là de la
seconde procédure de calibration appelée aussi étalonnage
par comparaison. Les capteurs mains sont donc fixés successivement sur
les plateformes de forces par l'intermédiaire d'une interface en
tôle d'acier. Dans ces conditions, l'application d'une force au capteur
main permet l'enregistrement successif des variations de tensions
délivrées par les deux dynamomètres. Le comportement
respectif des dynamomètres en mode dynamique est ainsi
évalué et les éventuels écarts de synchronisation
sont alors corrigés. Cette procédure est reprise à la fin
des expérimentations dans le but de vérifier le bon
fonctionnement des instruments de mesure et garantir une application sûre
des principes de la mécanique à chaque instant.
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