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Thèse Année : 2010

Study of high velocity oblique impacts on sandwich structures applied to helicopter blades

Etude de l'impact oblique à haute vitesse sur des structures en sandwich composite : application aux pales d'hélicoptère

Pablo Navarro

Résumé

In aeronautics, passenger safety and reliability of structures are essential aspects. This work concerns the impact on helicopter blades. Indeed, it analyses experimentally and numerically an oblique impact on the skin of a blade. It is equivalent in a first approach to an impact on a sandwich panel made up with a foam core and a thin woven composite skin. The mechanisms of damage in the skin for this kind of loading have been identified experimentally. Low velocity impact tests, high velocity impact tests and static indentation tests have been carried out. A study of the influence of the materials parameters on the impact response has been performed. A F.E. modeling has been developed. This modeling is representative of the damage kinetics and it is adapted to the modeling of the complete blade structure. It relies on the development of a specific damageable element at the bundles scale. The numerical results obtained have been compared to the experimental results. The modelling allows the identification of the damage mechanism in the woven skin during an impact.
En aéronautique, la sécurité des passagers et la fiabilité des structures sont des aspects essentiels. L’objet de ce travail de recherche est d’étudier l’impact sur les pales d’hélicoptère. En effet il s’agit d’analyser expérimentalement et numériquement un impact oblique sur la peau d’une pale. Ceci est équivalent dans une première approche à un impact sur une structure sandwich composée d’une âme en mousse polymère et d’une fine peau en tissu composite. Les mécanismes d’endommagement de la peau pour ce type de sollicitations ont été identifiés expérimentalement. Des tests d’impact à basse et haute vitesse ainsi que des tests d’indentation statique ont été réalisés. Une étude d’influence des paramètres matériaux sur la réponse à l’impact oblique a été menée. Un modèle E.F. a été développé. Ce modèle est représentatif de la cinétique du dommage et est adapté à une modélisation à l’échelle de la structure. Il repose sur le développement d’un élément spécifique à l’échelle de la mèche du tissu composite. Les résultats numériques obtenus ont été comparés aux résultats expérimentaux. L’exploitation du modèle permet d’identifier les mécanismes du dommage observés expérimentalement.
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Dates et versions

tel-01883049 , version 1 (15-11-2018)

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  • HAL Id : tel-01883049 , version 1

Citer

Pablo Navarro. Etude de l'impact oblique à haute vitesse sur des structures en sandwich composite : application aux pales d'hélicoptère. Mécanique [physics.med-ph]. Université toulouse 3 Paul Sabatier, 2010. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-01883049⟩
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