Caractérisation des chocs smartphone

Nous sommes 2 élèves étudiants en 2ème année à l’ISTIA : Axel Molimard et Mathis Hervé. Nous avons réalisé ce projet sur les chocs subis par les smartphones.

Nuage de mots

La résistance mécanique est un facteur très important dans la conception des smartphones car ceux-ci subissent des chocs. Il est donc nécessaire de pouvoir contrôler les chocs qu’un téléphone peut subir.
Dans le cadre du projet de 2 ème année, notre objectif était de caractériser les chocs subis par un téléphone. Pour ce faire nous avions 2 outils, le pot vibrant et un montage que nous avons réalisé basé sur une chute de téléphone le long d’un rail.

Concrètement notre projet était composé de 2 parties :

  • la conception de 2 kits de fixation pour assurer la liaison entre le téléphone et le rail, puis entre le téléphone et le pot vibrant.
  • la partie expérimentale/récupération des données grâce aux logiciels, puis l’analyse de ces données

 

Notre montage :

Le montageMontage complet

Notre montage était constituer de 4 éléments :

  • un rail
  • une pièce assurant le glissement du kit le long du rail à l’aide de 3 roulements
  • une plaque d’aluminium permettant de placer le téléphone plus bas par rapport au kit
  • une pièce conçu par nous et imprimé en 3D. Cette pièce avait pour objectif de fixer le téléphone, de le rendre stable par l’intermédiaire de 4 vis

 

La pièce que nous avions imprimé devait respecter plusieurs objectifs :

  • – maintenir suffisamment le téléphone pour qu’il soit fixe lors de la chute, mais qu’il soit libéré à l’impact.
  • – minimiser la masse du kit de fixation pour qu’il influe le moins possible les chocs subis par le smartphone
  • – avoir un kit robuste, résistant à toutes les chutes effectuées.
  • – être compatible avec tous les téléphones

Concernant la fixation du téléphone sur le kit, nous voulions que notre téléphone soit maintenu par 4 vis. En effet l’avantage des vis est qu’elles étaient adaptables à certaines positions du téléphone et permettait la compatibilité du dispositif pour tous les smartphones.
Pour améliorer la fixation, la solution la plus simple et crédible était de rajouter de la pâte à fixe entre le téléphone et les vis. Cette pâte à fixe permettait d’éviter d’abîmer trop le téléphone et surtout d’augmenter la surface de contact entre les vis et le téléphone.
Pour gérer la chute du téléphone sur la face, nous avons simplement ajouté 2 équerres de tel sorte que le téléphone soit face contre sol.

Montage du pot vibrant :

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Pour cette partie du projet nous devions créer une pièce en CAO pour ensuite l’imprimer.L’objectif était de concevoir une pièce dans laquelle on pourrait logé fermement le téléphone. Ensuite la partie délicate de la conception consistait à prévoir les différentes positions du téléphone.
Pour ce faire nous avions pensé à créer 12 troues, de tel sorte que le dispositif soit dans toutes les positions décrites ici :

Positions téléphone :



Ensuite à l’aide de 2 vis placés comme sur l’image ci dessus, le téléphone était serré. La fixation au pot vibrant s’effectuait sur la partie mobile, c’est à dire au sommet comme précisé ci dessous.

Sur cette photo il y avait déjà des dispositifs d'installé. La fixation de pièce est possible sur chacune des faces de la "tête" du pot vibrant.

Sur cette photo il y avait déjà des dispositifs d’installer. La fixation de pièce est possible sur chacune des faces de la “tête” du pot vibrant.

 

Phase de test et analyse des données :

Exemple de test : (position droite, sans accéléromètre, choc non mesuré)

Pour récupérer les données il fallait utiliser labview signalexpress. Lors de nos tests, nous avons effectué 2 essais pour chaque position du téléphone ensuite nous avons récupérer les courbes sur excel. Ces courbes exprimait la variation d’accélération durant le temps. Plus précisément on obtient la décélération de l’objet lors de l’impact
L’interprétation des courbes est assez complexes car les mesures relevés n’étaient pas toujours cohérentes.

Ainsi nous remarquons que des pics sont détectés par l’accéléromètre, ces pics correspondraient aux chocs subis par le téléphone. Il y a d’ailleurs un pic principal représentant le choc lors de la chute et des pics plus faibles représentant les autres chocs plus léger lorsque le téléphone s’est libéré du rail.
Cependant nous avons détecté des incohérences malgré la position précise de l’accéléromètre sur notre téléphone (axe z=axe vertical), l’accéléromètre détectait parfois autant d’accélération selon l’axe z que selon l’axe x ou y , ce qui est tout de suite problématique du fait que le mouvement du dispositif était essentiellement selon l’axe z.

Voici un exemple de résultat :

Mesure1

mesure2

Mesure3

Ces courbes ont été récupéré à partir d’une chute de téléphone en position droite.

Conclusion
Pour conclure nous pouvons douté de notre montage car il ex Continuer la lecture