Modélisation et étude comparative des poutres l'aile d'avion en alliage aluminium et en nid d'abeille

Abstract

Résumé Le présent travail s’inscrit dans le cadre général de l’étude et la modélisation d’une structure en nids d’abeilles et application aéronautique. Pour ce faire, une revue de littérature permet d’exposer les intérêts et propriétés physiques des matériaux composites, en particulier les sandwichs en nids d’abeilles. Ces matériaux résultent de l’association de deux composants aux propriétés mécaniques complémentaires, offrant ainsi une contribution particulière à l’industrie aéronautique par les multitudes avantages tels que : le gain de masse, la grande rigidité et une meilleure résistance à la fatigue et à la rupture. Malgré une activité de recherche et de développement sur ces matériaux, le comportement aux différents chargements reste peu connu, ce qui limite leur application aux structures secondaires. Dans ce sens, une approche de modélisation et d’analyse du comportement en flexion de la poutre principale de l’avion Zlin 142, en alliages d’aluminium et en nids d’abeilles, a été entreprise par le logiciel MSC/PATRAN, un puissant outil de conception et d’analyse de structures par éléments finis. A la suite des calculs, les résultats affirment en effet qu’une structure en nids d’abeilles est avantageuse quand il s’agit de chercher, dans le cas des structures aéronautiques,les meilleures performances pour un minimum de poids.

Abstract This work is achieved within the general framework of the study and the modelling of a of honeycomb structure and aeronautical application. With this intention, a review literature makes it possible to expose the interests and physical properties of composite Materials, in particular honeycomb sandwiches. These materials result from the association of two components with complementary mechanical properties, thus offering a particular contribution to the aeronautical industry by the multitudes advantages such as: weight saving, great rigidity and a better fatigue and rupture strength. In spite of research and development on these materials, the behaviour With the variousloadings remains little known, which limits their application to the secondary structures. In this direction, an approach of modeling and analysis of the behavior in inflection of the principal beam of the plane Zlin 142, out of aluminum alloys and honeycombs, was undertaken by MSC/PATRAN software, a powerful tool of design and analysis of structures per finite elements. Thereafter, the computation results affirm indeed that honeycomb structure is advantageous when it is a question of seeking, in the case of the aeronautical structures, the best performances for a minimum of weight.