Etude sur aile d'avion:cas de chargement?

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manuelo25
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2 messages postés

# 6 mars 2012 13:24
Bonjour,

Je voudrais savoir quels types de chargements sont étudiés sur les ailes d'avion: flexion?(avec effort appliqué sur l'extrémité)/torsion...?
Avec quelle conditions aux limites?

Cordialement.
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Krasno
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35 messages postés

# 7 mars 2012 23:28
Bonjour manuelo,

Si l'aile est cantilever (cas classique), elle peut être considérée comme encastrée dans le fuselage (à la racine), et libre en bout d'aile. Encore que je ne serais pas étonné que certains calculs prennent en compte l'ensemble de l'appareil ?

Les cas de charge sont normalement calculés par le département aérodynamique, qui, je suppose, va donner des cartes de pression sur les surfaces de l'aile, intrados et extrados, pour chaque manœuvre type. Ces manœuvres qui sont censées couvrir toute l'enveloppe de vol sont imposées par les autorités de régulation (EASA, FAA par exemple) dans des règlements tels que le CS-25 pour les avions de ligne, par exemple.

En pratique, le travail principal de l'aile, c'est de porter, donc une grosse partie du chargement est en cisaillement et en moment (autour de l'axe de l'appareil). Il y a aussi de la torsion, qui est souvent reprise par la "boîte" que constituent les deux longerons principaux, l'extrados et l'intrados.

(Dernière édition le 7 mars 2012 23:38)


_________________
LaGG-3 série 4 : Cercueil soviétique volant à bois huilé du dernier modèle en Juin 1941.
http://krasno.larmande.free.fr/humour/3avions.php
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sainthubert
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36 messages postés

# 8 mars 2012 14:58
Bonjour Manuelo 25 !
Les équipent chargées de considérer les "charges" (premier mot clef dans votre question) varient d'une entreprise à une autre. Le deuxième mot clef dans votre interrogation est " étudier" .
Au moment du dimensionnement d'une structure les charges considérées vont dériver de plusieurs types de paramètres : masses de l'avion ,types de missions ,configurations de vol, chargements certificatoires etc. Tous les "efforts généraux"( service dédié) vont ensuite être déclinés (donc étudiés en conséquence) en efforts statique , de fatigue, en thermique... et en vibration en particulier pour la voilure . Cette déclinaison ira des calculs de structure ( éléments finis + modélisation du comportement ) , en passant par des essais de vérification (certificatoires) sur les cellules "scale one" au sol ( statique , fatigue + tolérance aux dommages ), jusqu'à des essais en vol ( entre autres , essais de flottement-flutter sur la voilure) .
En ce qui concerne plus particulièrement la voilure, les chargements vont varier en fonction des zones de celle-ci. Pour un gros porteur , il y a ,en gros , effectivement la flexion voilure ( dans les 2 sens) avec un encastrement au niveau fuselage ( en fait la voilure est traversante mais elle est chargée à ce niveau par le fuselage qui fléchit ,se tord et se gonfle : train avant,empennage , pression cabine - pas si simple ...) , la torsion (idem) , et les efforts induits par le train d'atterrissage principal ( qui ajoute un point d'appui -en fait plusieurs-supplémentaire par demi-voilure dans les configurations au sol - certaines zones tendues en vol passent en compression au roulage ) . Il convient aussi de vérifier des cas plus "exotiques" ,comme par exemple les amérissages . Entre un premier dimensionnement à la louche et un dossier complet de certification de l'appareil il y a une petite nuance et... des années de boulot.
Nota : toutes les notions de base de la mécanique sont effectivement ( Krasno) prises en considérations = efforts tranchants , équilibre des moments , en tridimensionnel ...

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manuelo25
Membre

Inscrit le 06/03/2012
2 messages postés

# 9 mars 2012 09:39
Bonjour,

Merci de vos réponses. J'ai une autre question, assez complexe. Si je souhaite étudier le comportement de cette aile sous le poids des réacteurs, quel est, justement, l'ordre de grandeur de ce poids...?
- sachant que cela dépend du nombre de réacteurs portés par l'aile, nous sommes d'accord -
Par ailleurs, y a-t-il d'autres charges à prendre en compte?
L'idéal serait d'ajouter le poids du carburant contenu dans les ailes mais là encore, difficile à chiffrer. Je m'y connais peu en aéronautique, les ailes sont-elles remplies dans leur volume total ou y a-t-il un réservoir plus petit à l'intérieur...?


Merci de m'éclairer
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sainthubert
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Inscrit le 23/01/2009
36 messages postés

# 15 mars 2012 16:05
La masse des réacteurs à sec ( sans tous les equipements) est de l'ordre de 2 à 7 tonnes suivant les appareils (single aisle -jumbos). Mais est-ce la problématique ? Les réacteurs sont attachés sur l'intrados voilure des gros porteurs actuels via des mâts supports en 2 points. Hormis le poids suspendu, il faut aussi tenir compte de nombreux autres facteurs pour le dimensionnement : poussées moteur , rafales , atterrissages... y compris le rôle de patin que doit jouer cette zone en cas d'attérissage de détresse train effacé.
Effectivement pour les types d'appareils évoqués plus haut la totalité du caisson voilure ( partie résistante de la voilure) a un rôle de réservoir. En d'autres termes, les parties bord d'attaque/bec à l'avant du longeron AV et celles derrière le longeron AR ( parties mobiles de la voilure) ne sont pas concernées. Ne pas oublier que ce caisson est traversant au niveau du fuselage. Il peut y avoir en complément (long courriers) des réservoirs dans l'empennge horizontal ( caisson itou) etc. mais on sort du cadre.

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