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Etude d’un Caisson de Voilure en composite

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Etude d’un Caisson de Voilure en composite - PowerPoint PPT Presentation


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BALANDRAS Vincent FICHET Servan M2GMA. Etude d’un Caisson de Voilure en composite. Lundi 14 décembre 2009. Présentation de l’étude. Caractéristiques : Nervures en aluminium : Module de Young : 70000 MPa Coefficient de Poisson ν = 0,3 Epaisseur : 3 mm

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Presentation Transcript
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BALANDRAS Vincent

FICHET Servan

M2GMA

Etude d’un Caisson de

Voilure en composite

Lundi 14 décembre 2009

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Présentation de l’étude

  • Caractéristiques :
  • Nervures en aluminium :
    • Module de Young : 70000 MPa
    • Coefficient de Poisson ν = 0,3
    • Epaisseur : 3 mm
  • Peau et longeron en composite
    • (caract. en page suivante)
  • Raisons de l’étude :
  • Analyser le comportement d’un caisson de voilure en composite
  • Conclure sur l’importance de la modélisation
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Modélisation de l’ensemble

Une modélisation surfacique :

TOP

RIBS

BOTTOM

FRONT

REAR

  • Maillage obtenu à partir d’un MeshSeed
  • Finesse du maillage : ≈ 1 Element / 10 mm
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Modélisation de l’ensemble

La qualité du maillage :

Maillage correct de part leur forme et leur taille

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Modélisation de l’ensemble

Cas de charges :

Effort résultant : 40kN

Effort résultant : 20kN

Nous considérons aussi le cas de charge symétrique. Le nombre de plis des panneaux du bas est identique aux panneaux du haut.

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Le Drapage: Entre Conception et Calculs

Etat initial du drapage :

  • Règles de drapages :
  • Symétrie
  • Pas plus de 2 plis identiques qui se suivent
  • Changement d’orientation entre 2 plis ≤ 45°
  • Plis non travaillants sur l’extérieur
  • Critère de Hill < 0,8

Symétrique

Même drapage quelque soit la pièce étudiée :

SYSTÈME NON OPTIMISE

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Le Drapage: Entre Conception et Calculs

La conception choisie :

- Obtenir des Critères de Hill < 0,8 et optimiser la masse

Orientation optimisée des plis

- Eviter les concentrations de contraintes « Kt » trop importantes

Lachés de plis progressifs

- Fournir un drapage différent pour chaque partie du caisson.

Utilisation massive de « groupes »

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Résultats - PEAUX

  • Orientation essentiellement à 0°/45°/-45° (FLEXION)
  • Critère de Hill plus élevé dans les plis à 0°
  • Règles de drapages respectées
  • Hill maxi : 0.712 < 0.8

TOP

BOTTOM

Panneau 1

Panneau 1

Panneau 4

1 pli retiré à chaque panneau

Panneau 4

  • Chute brutale de Hill
  • 6 plis mini afin de garantir la solidité du système (Bird Impact, grêle, etc…)
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Résultats - LONGERONS

FRONT

  • Orientation essentiellement à 90°/45°/-45° (CISAILLEMENT)
  • Règles de drapages respectées
  • Hill maxi : 0.712 < 0.8

REAR

Panneau 1

Panneau 1

1-2 pli retiré à chaque longeron

Aucun pli retiré (6 mini)

Panneau 4

Panneau 4

  • Chute brutale de Hill
  • 6 plis mini afin de garantir la solidité du système (Bird Impact, grêle, etc…)
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Résultats – Critères de HILL

Des contraintes présentes surtout au niveau de l’encastrement

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Résultats – La DEFORMEE

Déformée importante (10 cm) mais réaliste pour un caisson de voilure

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CONCLUSION

  • MODELISATION :
  • Manipulation enrichissante des modèles éléments finis avec des matériaux composite
  • Résultats de modélisation à prendre avec prudence
  • COMPOSITE :
  • Etude des modes et techniques de drapage
  • Importance du drapage dans une structure