Essais & Simulations n° 135

Essais et modélisation
Caractéristiques des objets impliqués
dans le sujet de la communication
Outils utilisés : MEF Abaqus, scripts python, Excel (VBA)
Travail réalisé grâce à plusieurs stagiaires & apprentis
qui ont développé le modèle et effectué les comparaisons
avec les modèles de certification et les résultats
d’essais physiques
Contraintes légales : Certification avion
Conclusion
Exemple de jauge non linéaire avec la prédiction associée (L et NL)
Perspectives
Les premiers résultats étant encourageants, les investigations
sur la qualité des résultats sont poussées de plus en plus loin.
Des calculs non linéaires géométriques sont aussi en cours
afin d’évaluer les capacités de ce type de modélisation pour
ces phénomènes qui sont importants dans le domaine de
l’aéronautique.
Compte tenu des réglementations internationales dans le
domaine aéronautique (FAAR/JAR, see Ref [3 et 4]) des
investigations supplémentaires sont nécessaires pour adapter
ce niveau de modélisation aux méthodes utilisées pour
calculer les Reserve Factor et ainsi permettre de certifier la
structure. Les capacités de modèle « plug and play » doivent
être confirmées par une succession de tests mais surtout des
analyses sur des zones sensibles à la fatigue ou au flambage.
L’analyse en flambage par pièce doit être développée afin
de rendre ce modèle très réactif et en capacité de faire des
analyses en flambage linéaire très facilement pour chacune
des pièces.
L’utilisation de collage à rigidité calibrée (adhésive) est envisagée
pour améliorer encore le comportement du modèle.
La rigidité serait calculée à partir des fixations utilisées pour
connecter entre elle les différentes pièces représentées par une
modélisation 2D. D’autres zones avions sont aussi envisagées
pour être testées afin de confirmer un comportement physiquement
acceptable sur l’ensemble d’une structure aéronautique.
D’autres types de structures sont aussi envisageables
comme des hélicoptères, des fusées ou les projets futuristes…
L’exploration de ce niveau intermédiaire de modélisation
montre des signes intéressants en termes de qualité des
résultats et de taille de modèle compte tenu des dimensions
des structures avion et de l’influence de l’environnement
structurel dans le dimensionnement de chacune des pièces.
Le travail va être poursuivi sur la pointe avant et étendue
à d’autres zones avion pour confirmer ces premiers résultats.
Cette plate-forme FEM peut être facilement enrichie
pour permettre l’analyse très précise de certaines zones
(instabilité, fatigue…) en introduisant des modèles 3D.
Des investigations supplémentaires sont nécessaires afin
de valider cette approche. Enfin, à l’issue de ces investigations
supplémentaires, cette nouvelle approche sera proposée
dans le cadre de futurs projets qui seront déployés à
moyen terme. ●
Références
Julien Rodes (Stress engineer)
Léo Veron (apprentice)
Kamil Abdallah (trainee)
Pierre Flandin (trainee)
– Airbus
Ref 1 : Abaqus Keywords Reference Guide – Simulia
Ref 2 : Altair Hyperworks www.altairhyperworks.com
Ref 3 : FAA Regulations
www.faa.gov/regulations_policies/faa_regulations
Ref 4 : EASA Regulations
www.easa.europa.eu/document-library/regulations
ESSAIS & SIMULATIONS • N°135 • novembre 2018 I19