Structures – Dimensionnement

Objectifs
L'objectif de cette unité d'enseignement est d'acquérir :

les notions approfondies au dimensionnement des structures aéronautiques et les méthodes associées
les outils méthodologiques et d'analyse permettant de produire un dossier de justification de la pièce pour déterminer les charges critiques soutenables par la structure. Comportement en fatigue à grand nombre de cycle des matériaux, mécanique linéaire de la rupture (approche en contrainte et énergétique), plasticité localisée (mécanique de la rupture, fatigue oligocyclique et approche de Neuber), méthode de comptage de cycle et loi du dommage cumulé.

Compétences acquises

Etre capable de dimensionner une architecture d'aérostructure associé à un scénario de ruine selon une démarche « Fail Safe », « Safe live » ou « damage tolerant »
Etre capable de déterminer les charges limites de pièces mince, élancées sollicitées en compression et potentiellement sujette à des phénomènes d'instabilité
Etre capable d'évaluer des comportements en post-bifurcation, règles de dimensionnement pour l'aérostructure


Compétences acquises niveau maîtrise autonome

Mobiliser un large champ de sciences fondamentales et techniques lié aux systèmes mécaniques aéronautiques et spatiaux, et avoir la capacité d'analyse et de synthèse qui leur est associée
Concevoir et dimensionner des systèmes mécaniques
Choisir et mettre en œuvre les méthodes d'analyse et de caractérisation pertinentes pour les systèmes mécaniques
Communiquer et travailler en équipe Piloter et animer une unité de travail ou un groupe projet
S'intégrer dans un environnement professionnel en France ou à l'international Communiquer à l'écrit et à l'oral en anglais


Compétences acquises niveau maîtrise encadrée

Concevoir, dimensionner, mettre en œuvre et tester une réparation/modification métallique ou composite
Avoir une approche globale systémique des systèmes mécaniques Raisonner dans un contexte de contraintes réglementaires internationales
Anticiper, décider en situation d'incertitude Etre orienté résultats (coûts, délais, qualité) et satisfaction clients
Evaluer ses propres compétences et piloter sa trajectoire professionnelle


Compétences acquises - Niveau : En cours d'acquisition
Intégrer les dimensions financières, juridiques et contractuelles dans sa pratique de l'ingénierie

Contenu
Tolérance aux dommages :

Introduction, tolérance au dommage historique
Mécanique linéaire de la rupture approche en contrainte Kt vs K
Mécanique linéaire de la rupture approche énergétique
Fatigue à grand nombre de cycle (S/N curve, effet de la contrainte moyenne)
Méthode de comptage de cycle, Rainflow, loi du dommage cumulé
Plasticité localisée, fatigue oligocyclique, méthode de Neuber
Propagation des fissures en fatigue
Etude de cas, Franc2D, Afgrow, ...

Flambage, instabilité :

Notion de flambage et instabilité, équilibre des systèmes élastiques
Cas du flambage d'Euler, influence des conditions aux limites
Effet de la plasticité
Flambage de panneaux raidis
Notion de stabilité structure soumises à forces conservation, critère énergétiques, bifurcation, comportement en post-bifurcation
Cas des systèmes à plusieurs ddl
Cas des forces suiveuses poutre de Beck, flottement aérodynamique

Méthode pédagogique d'acquisition
Cours / TD intégrés

Spécialisation : Structures aéronautiques