لخّصلي

L'environnement exterieur d'une structure aeronautique est souvent la source de nombreux dommages que ce soient les chocs sur le tarmac, les impacts basse energie (grele, gravillon, chute d'outils...) ou le foudroiement de l'appareil par exemple.Cette particularite est d'autant plus grave que l'impact est un phenomene courant [3], allant des configurations basse vitesse et faible energie (chute d'outils, choc en maintenance) aux configurations grande vitesse et haute energie (ingestion d'oiseau, debris de piste).Cela est d'autant plus vrai que les materiaux composites sont connus pour etre tres sensibles a ce type d'agressions impliquant des endommagements pouvant reduire de maniere notable leurs performances mecaniques.En aeronautique, la gamme d'impacts s'etend des impacts a basse vitesse et a basse energie, type chute d'outils ou choc en maintenance, aux impacts a grande vitesse et faible masse, type choc a l'oiseau ou debris de piste.Un des enjeux de ces futures annees, sera notamment la mise en place d'une maintenance adaptee a ces nouveaux materiaux pour l'aeronautique civile avec pour objectif la diminution du cout de possession associe a l'appareil et notamment le cout de maintenance [1].En effet, la particularite des materiaux composites est qu'ils peuvent s'endommager interieurement sans laisser de trace visible du defaut, en particulier lors de << petits chocs >>.Ceci implique de devoir developper des solutions simples, peu couteuses en termes de procede de reparation et rapide dans le but de reduire le temps d'immobilisation de l'appareil.Ce travail s'articule autour de trois chapitres : Dans le chapitre I ; une presentation sur la conception d'un avion.

L’environnement extérieur d’une structure aéronautique est souvent la source de nombreux
dommages que ce soient les chocs sur le tarmac, les impacts basse énergie (grêle, gravillon,
chute d’outils…) ou le foudroiement de l’appareil par exemple. Ceci implique de devoir
développer des solutions simples, peu coûteuses en termes de procédé de réparation et rapide
dans le but de réduire le temps d’immobilisation de l’appareil.
Pour les structures primaires métalliques actuellement utilisées, les solutions de réparation
sont matures et optimisées. Cependant, le recours à des solutions en matériaux composites
directement exposées à ces agressions extérieures (fuselage par exemple) induit d’adapter ces
méthodes à ces matériaux. Cela est d’autant plus vrai que les matériaux composites sont
connus pour être très sensibles à ce type d’agressions impliquant des endommagements
pouvant réduire de manière notable leurs performances mécaniques. Un des enjeux de ces
futures années, sera notamment la mise en place d'une maintenance adaptée à ces nouveaux
matériaux pour l'aéronautique civile avec pour objectif la diminution du coût de possession
associé à l’appareil et notamment le coût de maintenance [1].
L’impact est identifié comme le mode de chargement le plus critique pour les matériaux
composites [2]. En effet, la particularité des matériaux composites est qu’ils peuvent
s’endommager intérieurement sans laisser de trace visible du défaut, en particulier lors de «
petits chocs ». Cette particularité est d’autant plus grave que l’impact est un phénomène
courant [3], allant des configurations basse vitesse et faible énergie (chute d’outils, choc en
maintenance) aux configurations grande vitesse et haute énergie (ingestion d’oiseau, débris de
piste). En plus de la dangerosité liée à la non-détectabilité des endommagements, l’impact est
un phénomène courant. En aéronautique, la gamme d’impacts s’étend des impacts à basse
vitesse et à basse énergie, type chute d’outils ou choc en maintenance, aux impacts à grande
vitesse et faible masse, type choc à l’oiseau ou débris de piste.
L'objective de ce travail est de prévoir les dommages d’impact par simulation éléments finis,
est de disposer d’un modèle numérique tridimensionnel. Ce travail s'articule autour de trois
chapitres :
Dans le chapitre I ; une présentation sur la conception d’un avion. Le chapitre II se
décompose en deux parties : le premier est consacré aux critères de rupture due à l’impact et nous étudièrent les différentes techniques de la réparation et les notions de base de la théorie
de la fiabilité.
La dernière partie porte une étude numérique tridimensionnelle par la méthode des éléments
finis de l’impact de deux types de projectiles en première partie, la deuxième partie est
consacrée à l'étude probabiliste de la fiabilité de la plaque.
A la fin, nous ferons la synthèse de ce travail, et proposerons les perspectives dégagées.