Étude d’un tronçon de fuselage

Étude d’un tronçon de fuselageWP2

Vendredi 22 janvier 2010

BALANDRAS Vincent

Enseignants :

DEROJAS Marc

FICHET Servan

ROBIEZ Hugues

ZUCCOLOTTO Baptiste

PLAN

I. Introduction

II. Pré-dimensionnement

III. Design du WP2

2

IV. Conclusions

I. Introduction

3

Introduction Pré-dimensionnement Design du WP2

Contexte :

Quête de légèreté sans limite Gain de performance Attractivité Respect d’un cahier des charges des charges

précis Respect de la sécurité

Conclusion

4

Introduction Pré-dimensionnement Design du WP2

Buts de l'étude:  Dimensionnement :

Panneaux Lisses Cadres Jonction entre les panneaux

 Dans un contexte industriel réel :

Résolution de problèmes Elaboration de solutions Mise en relief d’un réel travail d’équipe Travail dans un temps imparti

Initiation (CATIA V5 composites)Perfectionnement ( Excel ) 

Conclusion

5

Introduction Pré-dimensionnement Design du WP2

• Calcul et Pré-Dimensionnement

• Design

6 Work-Packages

Jonction avec les autres groupes

Conclusion

6

Introduction Pré-dimensionnement Design du WP2

Pré-dimensionnement des 8 panneaux, représentés ci-contre

Panneaux situés dans une zone dimensionnante du work-package

Conclusion

II. Pré-dimensionnement

7

Introduction Pré-dimensionnement Design du WP2 Conclusion

8

II.1. Calcul des enveloppes des cas de charge

Introduction Pré-dimensionnement Design du WP2

16 cas de charges

Recherche des éléments dimensionnant dans

chaque cas de charge

Recherche du cas de charge dimensionnant pour chaque élément

Corrélation des résultats

Conclusion

9

Flux Moment Shear Force1 1 1 12 2

4 4 4 456 6 67 7 7 7

1011 11 1112 12

13 13 13 1314

15 15

Introduction Pré-dimensionnement Design du WP2

5 cas de charges dimensionnant

Conclusion

1010

II.2. Matériau utilisé

Introduction Pré-dimensionnement Design du WP2

ply namearea

weight [g/m^2]

MatTypeply

thickness [mm]

E11 [MPa]

E22 [MPa]

G12 [MPa]

nu12 [-]

εall,tens (µd) (HW-70°C)

εall,comp (µd)

(HW-70°C)

εall,shear (µd)

(HW-70°C)

T800/M21 194 g/m² 194 IM 0,184 157000 8500 4200 0,35 4500 3000 6000

Caractéristiques

Conclusion

1111

II.3. Calcul du super-stiffner

Introduction Pré-dimensionnement Design du WP2

Drapage

Calcul des caractéristiques équivalentes

Calcul des admissibles

Calcul des contraintes

METHODE DE CALCUL

Calcul des Reserve Factor

Conclusion

1212

lay up ID no. of. Plies

ply ID 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

Skin7802030 20 3 45 45 0 45 45 90 -45 -45 0 -45 -45 0 -45 -45 90 45 45 0 45 45

Skin7701930 20 3 45 45 0 45 45 90 -45 -45 0 -45 -45 0 -45 -45 90 45 45 0 45 45

Skin7801930 18 3 45 45 0 45 45 90 -45 -45 0 0 -45 -45 90 45 45 0 45 45    

Skin7701830 18 3 45 45 0 45 45 90 -45 -45 0 0 -45 -45 90 45 45 0 45 45    

Skin7801830 16 3 45 45 0 45 90 -45 -45 0 0 -45 -45 90 45 0 45 45    

Skin7701730 20 3 45 45 0 45 45 90 -45 -45 0 -45 -45 0 -45 -45 90 45 45 0 45 45

Skin7801730 18 3 45 45 0 45 45 90 -45 -45 0 0 -45 -45 90 45 45 0 45 45    

RÉCAPITULATIF DES DONNÉES DE PEAUX :

Introduction Pré-dimensionnement Design du WP2

II.4. Calcul du super-stiffner -> Panneau

Conclusion

1313

Introduction Pré-dimensionnement Design du WP2

Traction / Compression sens lisse

Cisaillement

Calcul des admissibles pour ces sollicitations

Efforts Panneau

Conclusion

1414

Introduction Pré-dimensionnement Design du WP2

Flux / Epaisseur

Shear Load / Epaisseur

Calcul des RF

Calcul des Contraintes

FLUX   Cas de charges Contraintes RF

X+ component 366,00 1 99,46 2,26

X- component -28,00 7 7,61 10,90         

XY+ component 159,00 13 43,21 2,14

XY- component -86,00 11 23,37 3,96

Conclusion

1515

II.5. Calcul du super-stiffner -> Lisse

lay up ID no. of. Plies

ply ID 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

2/4/4/2_12plis_ST 10 3 0 -45 0 45 90 90 45 0 -45 0

RECAPITULATIF DES DONNÉES DES LISSES.

Introduction Pré-dimensionnement Design du WP2 Conclusion

1616

Introduction Pré-dimensionnement Design du WP2

Traction / Compression sens lisse

Efforts Lisse

Force Stringer Beam / Section

Calcul des RF

Force_Stringer_Beam Cas de charge S

73796,00 1,00 250,83

-59636,00 11,00 250,83

RF

σ traction 294,21 1,20

σ compression -237,76 1,49

Conclusion

17

RÉCAPITULATIF DES DONNÉES DES CADRE

lay up IDno. of.

Plies

ply ID 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

6/2/2/1_11plis_F 14 3 0 -45 90 45 90 45 0 0 45 90 45 90 -45 0

Introduction Pré-dimensionnement Design du WP2

II.6. Calcul des contraintes dans les cadres

Conclusion

1818

Introduction Pré-dimensionnement Design du WP2

Traction / CompressionEfforts Cadre

Moment fléchissant

Calcul du moment résultant

Cisaillement

b

h

e

Zcdg Xgz Igz

45,00 31,00 596939,00

45,00 31,00 596939,00

Conclusion

1919

Introduction Pré-dimensionnement Design du WP2

Flexion + Cisaillement

Calcul de la contrainte résultante

Calcul des RF

Moment_Beam Cas de charge Shear_Force_Beam Cas de

charge

2726807,00 13,00 12664,00 11,00

-1468973,00 11,00 -6055,00 13,00

Moment au Cdg

2758352,00

-1485803,00

Y+ component 701,00

Y- component -374,00

RF

σ sup 103,25 2,71

σ inf -117,55 1,40

Conclusion

20

III. Design

Introduction Pré-dimensionnement Design du WP2 Conclusion

2121

III. 1.Design de la peau

Introduction Pré-dimensionnement Design du WP2

Création points

Courbes

METHODE DE DESIGN DE LA PEAU AVION

Lâché de plisDrapage

SurfacesPlan des lisses

Conclusion

22

Création points

METHODE DE DESIGN DE LA PEAU AVION

III. 1.Design de la peau

Introduction Pré-dimensionnement Design du WP2 Conclusion

23

METHODE DE DESIGN DE LA PEAU AVION

III. 1.Design de la peau

Courbes

Introduction Pré-dimensionnement Design du WP2 Conclusion

24

METHODE DE DESIGN DE LA PEAU AVION

III. 1.Design de la peau

Surfaces

Introduction Pré-dimensionnement Design du WP2 Conclusion

25

METHODE DE DESIGN DE LA PEAU AVION

III. 1.Design de la peau

Plan des lisses

Introduction Pré-dimensionnement Design du WP2 Conclusion

26

METHODE DE DESIGN DE LA PEAU AVION

III. 1.Design de la peau

Lâché de plis

Introduction Pré-dimensionnement Design du WP2 Conclusion

27

METHODE DE DESIGN DE LA PEAU AVION

III. 1.Design de la peau

Drapage

Introduction Pré-dimensionnement Design du WP2 Conclusion

28

III.2. Design des Lisses

Introduction Pré-dimensionnement Design du WP2

METHODE DE DESIGN DES LISSES

Esquisses

Dimensionnement

Surfaces

Drapage

Conclusion

29

Esquisses

III.2. Design des Lisses

METHODE DE DESIGN DES LISSES

Introduction Pré-dimensionnement Design du WP2 Conclusion

30

1 poutre en « C »

1 poutre en « C »

1 profil plat

III.2. Design des Lisses

METHODE DE DESIGN DES LISSES

Introduction Pré-dimensionnement Design du WP2

Surfaces

Conclusion

III.2. Design des Lisses

31

1 poutre en « C » 1 poutre en « C »

1 profil plat

Introduction Pré-dimensionnement Design du WP2

Drapage

III.2. Design des Lisses

METHODE DE DESIGN DES LISSES

Conclusion

32

III.3. Design du cadre

Introduction Pré-dimensionnement Design du WP2

METHODE DE DESIGN DU CADRE

Esquisses

Dimensionnement

Surfaces

Drapage

Conclusion

33

Introduction Pré-dimensionnement Design du WP2

Esquisses

Surfaces

III.3. Design du cadre

METHODE DE DESIGN DU CADRE

Conclusion

34

Introduction Pré-dimensionnement Design du WP2

Drapage

III.3. Design du cadre

METHODE DE DESIGN DU CADRE

Conclusion

35

III.4. Decoupe pour les lisses

Cadre

Peau

Lisse

Introduction Pré-dimensionnement Design du WP2 Conclusion

36

III.5. Placement du cadre sur la peau

Introduction Pré-dimensionnement Design du WP2 Conclusion

37

III.6. Placement des lisses sur la peau

Introduction Pré-dimensionnement Design du WP2 Conclusion

38

III.7. Mise en plan

Introduction Pré-dimensionnement Design du WP2 Conclusion

39

Introduction Pré-dimensionnement Design du WP2 Conclusion

40

Introduction Pré-dimensionnement Design du WP2 Conclusion

41

Introduction Pré-dimensionnement Design du WP2 Conclusion

42

Introduction Pré-dimensionnement Design du WP2 Conclusion

43

IV. Conclusions

Introduction Pré-dimensionnement Design du WP2

Conditions de travail comme en entreprise

Travail d’équipe enrichissant

Un apprentissage rapide et utile

Des difficultés surmontables grâce aux compétences de chacun.

Conclusion

44

MERCI DE VOTRE ATTENTION