Stratégie de modélisation et de simulation des assemblages de structures aéronautiques en contexte incertain

Modeling and simulation strategy of aeronautical assemblies in an uncertain context

• Auteur / Autrice : Florent Gant
• Direction : Laurent Champaney
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique, génie mécanique, génie civil
• Date : Soutenance le 19/12/2011
• Etablissement(s) : Cachan, Ecole normale supérieure
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pratiques (1998-2015 ; Cachan, Val-de-Marne)
• Jury : Président / Présidente : Marc Bonnet
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Stéphane Guinard, Philippe Rouch
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Claude Blanzé, Alain Daidié

Mots clés

Mots clés contrôlés

Industrie aéronautique

Assemblages à boulons

Mots clés libres

Assemblages

Théorie des méconnaissances

Variabilités

Assemblies

Lack-of-knowledge theory

Variabilities

Résumé

Ce travail de recherche présente une stratégie de modélisation et de dimensionnement pour les assemblages boulonnés en milieu aéronautique. Dans le cas du dimensionnement de grandes structures, les bureaux d’étude se servent habituellement de techniques dites de « zoom structural ». Elles permettent de gérer les ressources numériques à disposition, avec des modèles simples et de grande taille à l’échelle globale, et des modèles plus complexes à l’échelle locale. Cette étude s‘insère dans le cadre d’un processus de zoom structural dans lequel les structures étudiées présentent un très grand nombre de fixations. Un premier travail consiste à proposer une modélisation pertinente des fixations à l’échelle globale. Dans une seconde partie, les dispersions de comportement observées dans les fixations boulonnées sont prises en compte par l’utilisation de la théorie des méconnaissances. Une technique de recalage de la modélisation complète est ensuite proposée afin de tirer partie d’éventuels essais réels ou numériques. Enfin, la stratégie proposée est appliquée sur des cas d’assemblages boulonnés de type aéronautique. Les avantages, mais aussi les limites de l’utilisation d’une telle stratégie y sont discutés.

The objective of this work is to develop a modeling strategy for assemblies involving multiple joints in an aeronautical predesign context. In the process of designing large structures, industrial engineers usually get around computational limitations by using submodeling techniques. In order to take into account phenomena which vary during the global representation of the submodeling process, we propose a modeling approach for the scattering of these phenomena based on the Lack-Of-Knowledge (LOK) theory. The LOK model associated with a relevant deterministic joint model is updated based on experimental or simulated data. The proposed strategy is discussed and illustrated by the case of multiple-joint assemblies typical of those used in aeronautics.