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Etude d’un Caisson de Voilure en composite

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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Etude d’un Caisson de Voilure en composite

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Presentation Transcript

  1. BALANDRAS Vincent FICHET Servan M2GMA Etude d’un Caisson de Voilure en composite Lundi 14 décembre 2009

  2. 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

  3. 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

  4. Modélisation de l’ensemble La qualité du maillage : Maillage correct de part leur forme et leur taille

  5. 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.

  6. 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

  7. 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 »

  8. 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…)

  9. 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…)

  10. Résultats – Critères de HILL Des contraintes présentes surtout au niveau de l’encastrement

  11. Résultats – La DEFORMEE Déformée importante (10 cm) mais réaliste pour un caisson de voilure

  12. 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

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