Programme > Présentations des besoins de l'industrie aéronautique

Dominique Martini

Dassault Aviation

Modélisation des matériaux composites pour la justification de structures aéronautiques

 Les matériaux composites sont une technologie éprouvée pour améliorer les performances et les coûts des aérostructures comme l’illustre leur utilisation croissante sur les aéronefs militaires (ex. RAFALE, F22, TYPHOON, F35 …) puis civils (ex. B787, A350, F10X …). Aujourd’hui, pour continuer à améliorer ces performances et ces coûts, il est nécessaire de simuler leur comportement à rupture de façon maîtrisée et robuste, puis d’intégrer ces simulations dans des approches de certification par analyse (CbA).

Cette présentation traitera dans un premier temps de la démarche actuelle de CbA des aérostructures composites et des enjeux associés à la simulation de leur comportement à rupture dans ces approches. Dans un second temps, nous donnerons une vision industrielle de la maturité de ces simulations vis-à-vis des exigences de CbA en s’appuyant sur une application. Enfin, nous ouvrirons sur les points durs à lever et proposerons des voies de traitement du point de vue industriel.

Démarche de certification actuelle des aérostructures composites

Pierre Baudoin¹, Nicolas Swiergiel²

¹EikoSim, ²ArianeGroup

Améliorer la crédibilité des simulations : intégration de la fusion de données dans les essais de structures composites à grande échelle d'ArianeGroup

Les structures composites offrent des performances optimisées en aérospatiale, mais leur validation reste un défi en raison de leur comportement mécanique complexe. Cette étude présente une approche avancée de validation expérimentale appliquée à la Structure de Lancement Double (DLS) d'Ariane 6, intégrant corrélation d'images numériques (DIC), capteurs à fibre optique et jauges de déformation.
Un essai à l'échelle 1, mené par ArianeGroup et EikoSim, a permis de comparer les mesures expérimentales avec un modèle éléments finis recalé via un cadre de fusion de données. L'analyse des écarts a mis en évidence des effets d'endommagement et des phénomènes locaux non anticipés par la simulation, conduisant à une optimisation du modèle.
Cette méthodologie, applicable à d'autres structures composites, contribue à réduire la dépendance aux essais physiques et à renforcer la fiabilité des modèles de simulation, ouvrant la voie à des processus de certification plus efficaces et à un développement accéléré des structures aérospatiales.

Chantal Fualdes

Airbus

Retour d'expérience des programmes composite Airbus en Modélisation & Certification 

L'expérience accumulée depuis plusieurs décennies dans l'utilisation de structures composites de grande taille et fortement sollicitées en aéronautique a mené à la mise en place de processus de dimensionnement et de justification combinant essais physiques et simulations numériques. Cette maturité que nous illustrerons sur quelques exemples de développement sur les programmes Airbus a permis de dégager des principes clés et des perspectives d'avenir pour le domaine, en abordant notamment la part des essais, la simulation, les hiérarchies d'analyses, les enjeux de coûts, et l'importance de la collaboration entre recherche , industrie et autorités de navigabilité aéronautique.

 Julien Schneider

 Safran Aircraft Engines

 Essais et Modélisation multi-échelle des structures composites pour moteur d’avion

 L’introduction du composite dans les moteurs constitue un défi technologique majeur pour les motoristes tels que Safran. Dans le contexte du moteur Leap de CFM, l'emploi d'un composite tissé 3D pour les aubes de soufflante représente une avancée technologique significative, fruit de nombreuses études. La justification de ces pièces repose sur une approche qui combine un dialogue important entre des essais multi-instrumentés et des modélisations multi-échelles. Cette présentation vise à détailler les outils disponibles pour mettre en œuvre cette approche, tout en soulignant les principaux enseignements à retenir. Elle illustrera l’importance du dialogue entre les essais pratiques et la simulation numérique dans le développement des matériaux composites et en particulier du tissé 3D.