Contribution a l'etude des effets directs du foudroiement sur les materiaux structuraux constituant un aeronef

par FRANCK UHLIG

Thèse de doctorat en Sciences et techniques

Sous la direction de JEAN-PIERRE CHABRERIE.

Soutenue en 1998

à Paris 6 .

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  • Résumé

    L'objectif de cette etude est de mieux comprendre les effets de la foudre sur les materiaux constituant un aeronef en reproduisant en laboratoire ces effets par la generation d'arcs electriques a fort courant. Une etude bibliographique permet de rappeler les connaissances acquises sur la foudre et ses effets, sur la structure du pied d'arc et les bilans energetiques associes aux echanges arc/materiau. Des experiences de caracterisations permettent de mieux connaitre les proprietes des materiaux etudies (dural et composite carbone/epoxy). Des observations par cinematographies rapide (6000 images/s) et ultra-rapide (4 images, temps de pose de 5 ns) permettent d'etudier l'influence de parametres experimentaux sur le comportement et la structure du pied d'arc a la surface du materiau etudie. Ces observations permettent de faire le point sur la validite de ces essais tels qu'ils sont abordes et tels qu'ils sont definis dans la reglementation internationale appliquee dans le domaine aeronautique. Une etude de la force exercee par l'arc electrique sur l'electrode permet d'estimer la valeur moyenne de la densite de courant au pied d'arc pour des plaques de dural peintes ou non. Trois methodes d'estimation du depot d'energie au pied d'arc sont decrites. Un code de calcul thermique est utilise. Une approche parametrique 2d permet de montrer l'importance, sur l'endommagement d'une plaque de dural, des valeurs de puissance et densite de puissance surfaciques apportees par un pied d'arc statique. Une approche 3d permet d'estimer l'effet de la vitesse du pied d'arc sur l'echauffement d'un point situe, a la surface du materiau, sur l'axe de passage du pied d'arc. Une etude du comportement du composite carbone/epoxy face au foudroiement et de l'efficacite d'un grillage de bronze applique a sa surface est menee. La generation d'arcs electriques sur des plaques de circuit imprime permet de tirer des enseignements sur les methodes a suivre pour ameliorer cette protection.

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Informations

  • Détails : 265 p.
  • Annexes : 123 ref.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : PMC RT P6 1998
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