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Une revue des pratiques industrielles de Dassault-Aviation dans le domaine de l’aéroélasticité des avions militaires et des avions d’affaires

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Le design des structures d’avions est un processus industriel complexe qui requiert des considérations et des analyses multidisciplinaires dans des domaines aussi variés que l’aérodynamique, la structure, les matériaux ou les systèmes, ainsi que la nécessité de trouver de bons compromis entre les contraintes imposées par ces différents domaines afin de respecter les performances globales attendues pour l’avion.

Dynamique transitoire et fortement non linéaire des structures - revue sur le crash des structures composites aéronautiques

Numéro de Revue:

L’article présenté est une revue bibliographique concernant l’étude de la performance au crash des structures composites d’avions et d’hélicoptères. Il s’intéresse à la réponse structurale de composants d’aéronefs composites de grandes dimensions (parties de fuselage, tronçons ou plus grands encore). Les aspects matériaux, tels que la caractérisation expérimentale ou la modélisation numérique du comportement dynamique des matériaux composites, des assemblages élémentaires (détails structuraux) et des absorbeurs d’énergie (pieces élémentaires) sont mentionnés mais non discutés.

Etude de concepts de winglet adaptatif avec pour objectif l'amélioration du contrôle des charges et du comportement aéroélastique des avions de transport civil

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Le morphing est aujourd’hui largement étudié afin d’améliorer les performances des avions et ainsi diminuer leur empreinte environnementale. Cet article présente une étude préliminaire de plusieurs concepts de winglet de type morphing, étude réalisée à l’Onera dans le but d’améliorer le contrôle des charges et le comportement aéroélastique de l’avion.

Atténuation de niveau vibratoire à l’aide d’absorbeurs non-linéaires

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La conception d’absorbeurs de vibrations reste à l’heure actuelle une tâche délicate lorsque l’on vise une application industrielle. Bien que des solutions technologiques mâtures existent, des nouvelles idées venant de la dynamique non-linéaire pourraient apporter une meilleure efficacité en termes de masse ajoutée, de largeur de bande fréquentielle concernée et de niveau de réduction atteint. Dans cet article, nous proposons une introduction à une nouvelle catégorie d’absorbeurs appelés « Puits d’énergie non-linéaires » qui montrent un fort potentiel pour satisfaire ces points.

Quantification d’incertitudes paramétriques et de modèles pour des systèmes aéroélastiques canoniques

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La notion de quantification d'incertitude est amenée à jouer un rôle déterminant dans la conception et l'optimisation aéroélastique en aéronautique. La mise au point de modèles stochastiques doit permettre de tenir compte de tolérances de fabrication inhérentes aux propriétés du matériau, des variabilités des conditions de vol ou encore d'une incertitude dans le choix du modèle aéroélastique lui-même.

Validation et utilisation de simulations numériques haute fidélité pour la réponse à la rafale

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Les charges dues à des rafales sont parmi les plus importantes auxquelles sont soumis les avions. Les documents de certification CS25 (Certification Specification) définis par l’EASA (agence européenne de la sécurité aérienne ) et FAR 25 (Federal Aviation Regulation) définis par la FAA (Federal Aviation Administration) décrivent les cas critiques de rafales auxquels doit faire face un avion. Ces cas critiques doivent être analysés pour un grand nombre de conditions de vol (altitude et vitesse équivalente au sol) et de configurations de masse.

Méthodes de descente pour l’optimisation sous incertitudes

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Cet article traite des problèmes d'optimisation sous incertitudes, ces incertitudes étant modélisées par des variables aléatoires. L'optimisation robuste,   utilisée dans les applications industrielles, permet de se ramener à une formulation classique du problème,  introduisant le domaine d'incertitude et permettant l'utilisation d'algorithmes standards.  Ici nous présentons des approches dites stochastiques  qui utilisent la connaissance de la distribution des variables aléatoires et qui  introduisent l'espérance des fonctions objectifs  qui sont alors des quantités aléatoires.

Modélisation de l’amortissement à la jonction entre deux sous-structures par des méta-modèles non-linéaires

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On s'intéresse à la modélisation de l'amortissement au niveau des jonctions entre deux sous-structures. On modélise la liaison par un méta-modèle qui prend en compte à la fois les aspects dissipatifs et non-linéaires de la liaison. Pour représenter la liaison, on utilise le modèle de Bouc-Wen. Ce modèle est adapté pour pouvoir être inséré dans un modèle éléments finis. Le système dynamique non-linéaire ainsi obtenu est résolu en régime transitoire en utilisant un algorithme de Runge-Kutta. Un outil logiciel correspondant à cette méthode est développé.

Aperçu des capacités de simulation aéroélastique du code elsA pour les moteurs aéronautiques

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Cet article présente le statut des activités de recherche et de développement conduites à l’ONERA concernant la modélisation numérique des phénomènes aéroélastiques dans les machines tournantes. Trois différents thèmes sont détaillés après un bref rappel de quelques caractéristiques du code CFD elsA de l’ONERA. Le premier thème aborde le développement de méthodes pour la prise en compte du comportement non-linéaire géométrique de la  structure dans la modélisation de l’aéroélasticité statique d’aubes de soufflantes de grande envergure.

Ailes déformables, drones, et études multidisciplinaires des avions au laboratoire de recherches appliquées en contrôle actif, avionique, et aéroélasticité – LARCASE

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Plusieurs projets de grande envergure ont eu lieu au LARCASE à l’ÉTS dans le domaine des études numériques et des essais expérimentaux dans le domaine des aéronefs déformables en utilisant trois équipements. Dans cet article, ces projets sont expliqués. Premièrement, deux projets ont eu lieu au LARCASE sur les études des ailes déformables en collaboration avec des équipes industrielles et des instituts de recherche.

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