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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 IDno. 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 IDno. 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 / Compression
Efforts 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 plis
Drapage
Surfaces
Plan 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