Numéro 14 , septembre 2018

Aéroélasticité et dynamique des structures

Le quatorzième numéro d’AerospaceLab est dédié à l’aéroélasticité et à la dynamique des structures. L’aéroélasticité peut se définir succinctement comme l’étude du comportement dynamique basse fréquence d’une structure (avion, turbomachine, rotor d’hélicoptère…) évoluant dans un écoulement aérodynamique.  Elle met en œuvre les interactions mutuelles entre les déformations statiques ou vibratoires de la structure d’une part et les modifications ou fluctuations de l’écoulement d’autre part.

Les phénomènes aéroélastiques ont une influence primordiale sur la stabilité et donc l’intégrité des structures aéronautiques, mais aussi sur leurs performances et leur longévité.  Dans le contexte actuel où on cherche à diminuer significativement l’empreinte de l’aéronautique sur l’environnement, en particulier en réduisant la masse et la consommation des aéronefs, la prise en compte des problèmes soulevés par cette discipline doit intervenir au plus tôt dans la conception de ces structures, qu’elles soient classiques ou de concepts innovants. Il est donc nécessaire de développer des méthodes et outils expérimentaux et numériques de plus en plus performants, efficaces et précis pour être capable de prendre en compte des phénomènes physiques de plus en plus complexes. D’autre part,  le développement de structures plus grandes et plus légères implique d’être capable de déterminer les caractéristiques dynamiques de ces structures en prenant en compte leur comportement éventuellement non-linéaire (grands déplacements par exemple), et de les optimiser en tirant par exemple partie des possibilités apportées par l’usage de nouveaux matériaux (en particulier les matériaux composites).

Ce numéro d’AerospaceLab présente l’état de l’art des méthodes de calcul et de simulation numérique spécifiques à l’aéroélasticité et à la dynamique des structures pour diverses applications : calculs des amortissements et prédiction du comportement au flottement de fans, aéroélasticité statique et dynamique des avions, réponses à la rafale, et prédiction du flottement en présence d’incertitudes. Il aborde également le thème des structures intelligentes de type « morphing » pour avions.  D’autre part, des articles présentent les dernières avancées en matière de conception de structure et évaluation des charges critiques, et d’optimisation à base d’algorithmes stochastiques. Enfin, sont également montrés des résultats récents sur la représentation  des amortissements et du comportement non-linéaire des assemblages, sur l’identification et modélisation de non linéarités structurales à partir d’essais au sol, sur le développement  de dispositifs de contrôle des vibrations, et sur le crash des structures aéronautiques en matériaux composite.

SOMMAIRE

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Cédric Liauzun, Nicolas Piet-Lahanier (ONERA)

W. R. Krüger, P. D. Ciampa, M. Geier, T. Kier, T. Klimmek, D. Kohlgrüber, P. Ohme, K. Risse, J. Schwinn (German Aerospace Center, DLR)

J.-C. Chassaing, C. T. Nitschke, A. Vincenti (Sorbonne Université)
P. Cinnella (Laboratoire DynFluid)
D. Lucor (LIMSI-CNRS)

C. Stephan, G. Pennisi (ONERA)
G. Michon (University of Toulouse - ICA, CNRS, ISAE)

T. Dossogne, J. P. Noël, L. Masset, G. Kerschen (Aerospace and Mechanical
Engineering Department, University of Liège)
B. Peeters (Test Division, Siemens Industry Software NV)