Étude expérimentale et numérique d’impacts sur structures : application aux pales d’hélicoptères

par Julien Aubry

Thèse de doctorat en Génie mécanique, mécanique des matériaux

Sous la direction de Jean-François Ferrero et de Steven Marguet .

Soutenue en 2013

à Toulouse 3 .

  • Titre traduit

    Experimental and numerical study of impacts on structures: application to helicopter blades


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  • Résumé

    En vol, les pales d’un hélicoptère doivent résister à l’ensemble de l’environnement qui se présente à elles, notamment les impacts dont la conséquence peut être critique pour l’appareil. Les pales sont des structures composites de type caisson fermé, avec une peau en tissu composite, un longeron en unidirectionnel composite, une protection métallique en bord d’attaque et une mousse de remplissage polyuréthane. L’objet de la thèse est d’améliorer la compréhension des phénomènes mis en jeu lors des impacts sur le bord d’attaque des pales d’hélicoptères, dans le but d’intégrer la tolérance aux dommages dans la phase de conception des pales. En s’appuyant sur des travaux expérimentaux, les mécanismes d’endommagement des pales soumises à des impacts frontaux sont d’abord identifiés jusqu’à des énergies d’impact de 1 kJ. A partir de ces observations, une stratégie de modélisation éléments finis explicite d’impact sur pale est proposée. Les matériaux constitutifs et les interfaces de la pale sont caractérisés en quasistatique ainsi qu’en dynamique à des taux de déformation représentatifs des conditions d’impact. Les propriétés du modèle sont identifiées par méthode inverse et le modèle est ensuite validé à l’échelle de l’éprouvette. Une étude à la fois expérimentale et numérique est alors conduite sur l’influence du design d’une pale sur sa réponse à l’impact. Un essai d’impact sur une pale arrière réelle est finalement réalisé, de manière à tester l’influence des effets échelles sur la réponse à l’impact des pales et de valider la représentativité du modèle développé à l’échelle du tronçon sur un cas concret.

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La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (280 p.)
  • Notes : Thèse confidentielle jusuq'au 31/05/2023
  • Annexes : Bibliogr. p. 264-272

Où se trouve cette thèse\u00a0?

  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : 2013 TOU3 0105
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