Essais & Simulations n° 137

dossier
Modèle thermohydraulique Simcenter Amesim
« Notre premier objectif était de réaliser
une ébauche d’architecture du circuit
hydraulique, explique Benoit Genot.
Chaque unité d’alimentation hydraulique
se compose d’un réservoir, de capteurs
(température, pression, niveau du fluide),
de pompes, et d’une pompe de secours
pour pallier toute défaillance de l’une
des pompes principales. L’ensemble du
circuit est relié aux actionneurs du rotor
principal et à celui du rotor de queue.
Pour concevoir cette ébauche, ainsi que
d’autres de nos composants, nous utilisons
Simcenter Amesim et ses fonctionnalités
de création de supercomposants. »
Il est également crucial de comprendre
l’impact thermique du système hydraulique
sur certaines pièces de l’hélicoptère.
En effet, une fois intégré à ce
dernier, le circuit hydraulique occupe
principalement l’étage supérieur et le
compartiment de la boîte de transmission
principale. Environ 90 % du circuit
hydraulique se trouve dans cette zone.
« À partir du premier schéma du système
hydraulique (modélisé pour des conditions
de fonctionnement normal et différents
scénarios de défaillance), nous
pouvons commencer la modélisation thermique
avec Simcenter Amesim, précise
Jean-Baptiste Lopez-Velasco. Simcenter
Amesim nous aide notamment à déterminer
s’il est nécessaire de refroidir le
fluide, auquel cas nous devons ajouter un
échangeur thermique. Ensuite, pendant le
développement, nous effectuons plusieurs
boucles de calcul pour affiner le modèle. »
Économiser du temps lors
des campagnes de tests
« Bien sûr, les tests restent indispensables
pour modéliser la construction et la validation,
poursuit Jean-Baptiste Lopez-Velasco.
Simuler les systèmes avec Simcenter
Amesim nous permet d’anticiper l’architecture
des modèles, et donc d’économiser
du temps lors des campagnes de tests
car notre modèle est déjà optimisé. » Lors
des campagnes de tests, les équipes d’Airbus
Helicopters testent le système en
mode normal et en mode défaillance.
Les mesures sont effectuées à différents
niveaux. Elles évaluent la température
de l’huile, la température ambiante, les
vitesses, les pressions et le débit. Les résultats
des tests sont comparés à ceux de la
simulation et permettent d’affiner les
Banc d’essai dynamique complet
paramètres du modèle. L’objectif est que le
modèle de simulation soit aussi fidèle que
possible à la version physique du système.
En l’occurrence, Benoit Genot et
Jean-Baptiste Lopez-Velasco ont obtenu
un résultat exact, car la différence entre
la valeur indiquée par la modélisation
avec Simcenter Amesim et celle mesurée
lors des essais n’oscillait qu’entre
+5 et -5 degrés Celsius lorsque l’appareil
était en vol stationnaire. « Modéliser
avec Simcenter Amesim nous permet
d’anticiper le gel de la conception et de
l’architecture des systèmes hydrauliques
(routage, réservoir, échangeur thermique)
afin de pouvoir figer le coût et le
calendrier de développement. », ajoute
Benoit Genot. Ce dernier et Jean-Baptiste
Lopez-Velasco projettent désormais
d’étudier différentes conditions météorologiques,
de travailler sur les calculs
associés aux conditions transitoires (et
non plus seulement sur des analyses en
mode stationnaire) et d’intégrer une
plate-forme en temps réel avec Simcenter
Amesim. ●
« Modéliser avec Simcenter Amesim nous permet d’anticiper
le gel de la conception et de l’architecture des systèmes
hydrauliques (routage, réservoir, échangeur thermique)
afin de pouvoir figer le coût et le calendrier de développement. »
Benoit Genot (Airbus Helicopters)
Banc d’essai d’un actionneur hydraulique
38I ESSAIS & SIMULATIONS • N°137 • mai 2019