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Conception des structures

Coordinateurs : Jean-Pierre SEREY et Jean-Pierre DELON

 

St1 - Les premières applications aéronautiques série de roulements avec billes/rouleaux céramiques : quel gain et quelles évolutions à prévoir ?

Mardi 19 avril 2016 de 9h00 à 12h00 

Les roulements avec des éléments roulants céramiques, appelés roulements hybrides, offrent plusieurs avantages pour les applications aéronautiques.

Le premier est directement lié au gain de masse mais cette technologie offre également des possibilités sur la performance des roulements : vitesses limites, puissances dissipées, tenue mécanique.

Afin de pouvoir utiliser au mieux cette technologie, il faut faire évoluer à la fois les pratiques industrielles sur :

la production des éléments roulants de grandes tailles 

• la détection des défauts en production

et également il faut adapter :

• les moyens de détections de défaillances en fonctionnement

•  les prédictions de performance des pistes acier et céramique.


Cet entretien propose un premier retour d’expérience et un débat autour de ces pratiques.

Lionel PASSINGE, Safran Snecma

 

St2 - Comment certifier une pièce composite à défaillance catastrophique  (N1) ?

Mardi 19 avril 2016 de 14h00 à 17h00

Impact d’oiseau, choc d’outil accidentel lors de la maintenance, produits chimiques …
en plus de la démonstration de la résistance aux  sollicitations mécaniques  appliquées à la structure pouvant aller jusqu’à plusieurs centaines de tonnes, la certification d’une pièce composite classe 1 doit démontrer que les menaces diverses et variées ne compromettent en aucun cas  la sécurité des passagers car la défaillance peut conduire à une situation funeste.

Cette démonstration s’appuie donc sur (i) une identification exhaustive des menaces (ii) la caractérisation de leurs effets par des approches combinant très intimement essais et analyses, et enfin (iii) l’établissement de seuil de détectabilité et d’acceptabilité.


Gwenaël MARION
, Safran Snecma

 

St3 - Comment dimensionner les pièces en composite céramique aux températures extrêmes et très longues durées ?

Mercredi 20 avril 2016 de 9h00 à 12h00

Alors que les technologies Composites à Matrice Céramiques (CMC) sont en service dans les domaines du spatial et de l’aéronautique militaire depuis les années 80, elles pouvaient encore passer pour une arlésienne de l’aéronautique civile jusqu’à très récemment.

La situation change : les Big Players prévoient les premières pièces en service dès 2016. Et ils ont engagé des programmes plus ambitieux encore à horizon 2020.

Ainsi, par rapport aux technologies métalliques, et au prix d’efforts techniques et financiers assez colossaux, un gain de 200 degrés en température de fonctionnement est aujourd’hui accessible.

Nous vous invitons donc à débattre des principaux verrous techniques et scientifiques à résoudre pour prendre part à l’essor de ces technologies dans le domaine l’aéronautique civile :

Montée en performance de la matière

• Montée en capacilité des procédés

• Montée en maturité des règles de conception

David MARSAL, Safran Ceramics

 

St4- Le diagnostic structural opérationnel : quels verrous, quels enjeux, quelles perspectives ?

Mercredi 20 avril 2016 de 13h30 à 16h30

Le diagnostic structural opérationnel est un domaine en pleine évolution, qui relie la dynamique des structures et le traitement du signal. Il consiste à restituer l’état dynamique de la structure à partir de sa signature modale en condition opérationnelle.
L’approche « mode tracking » permet à la fois de suivre l’évolution des fréquences, des déformées modales et des dissipations au cours de la vie d’une structure. Ces développements, liés aux R&D contemporains dédiés à l’entropie dans les solides, posent de nombreuses questions intéressant la certification des structures.

Le premier sujet de débat dans le diagnostic tient aux critères permettant de distinguer, dans le diagnostic dynamique, les effets de l’endommagement (criques, délaminage, fatigue, discontinuités) des effets environnementaux (vieillissement, humidité, température, rhéologie). Le deuxième enjeu ouvert est la cartographie des dommages locaux par optimisation topologique, notamment sur des structures non-développables.

Enfin, le troisième défi consiste à réaliser une acquisition réellement opérationnelle : l’analyse modale expérimentale (EMA) traditionnelle nécessite la connaissance des forces d’excitation pour estimer les paramètres modaux d’une structure, alors que l’analyse modale opérationnelle (OMA) n’est pas contrainte par cette exigence. Elle considère une excitation parfaitement aléatoire et estime les paramètres modaux à partir de cette hypothèse. L’estimation des paramètres modaux s’effectue souvent en résolvant un problème inverse, utilisant comme entrée un lot de FRFs mesurées (accéléromètres, tête d’impédance en EMA), ou lot de spectres de corrélations croisées (entre les accéléromètres).

Le débat porte ici d’une part sur l’observabilité d’un système dont on ne connaît que la sortie, et d’autre part sur le caractère stochastique des situations « en vol » qui permettent l’identification. L’enjeu est de passer du suivi en service (ou assistance à la maintenance) à la surveillance robuste en temps réel de la « santé » de la structure.

 

Yves GOURINAT et Joseph MORLIER, ISAE- SupAero