Développement de méthodes analytiques pour un outil de dimensionnement de cadre de fuselage en matériaux composites

摘要

L’objectif du présent projet de Maîtrise est la préparation d’un ensemble de méthodes analytiques qui seront utilisées par un outil de dimensionnement de cadres de fuselage d’avion en matériaux composites. Cet outil fait l’évaluation de plusieurs modes de défaillance s’appliquant à un cadre et vérifie les marges de sécurité associées à chacun d’eux. L’outil suit un processus itératif jusqu’à l’obtention du cadre optimal pour les paramètres fixes choisis par l’utilisateur.ududLes modes de défaillance du cadre pris en compte par l’outil sont la rupture du matériau composite, le flambage local, le crippling, le flambage latéral et le flambage global. Chaque mode de défaillance est associé à des formulations mathématiques, des hypothèses et des limitations. Une revue de littérature a permis d’identifier des formulations pertinentes pour faire l’évaluation des chargements ultimes associés à chacun des modes de défaillance. Également, de nouvelles formulations et méthodologies ont été développées pour combler certains manques dans la littérature concernant le flambage local et latéral. Notamment, une formulation analytique ainsi qu’une méthodologie approximative basée sur des résultats obtenus par éléments finis ont été développées. C’est deux méthodes, combinées, permettent de faire la prédiction du chargement de flambage latéral d’un cadre de fuselage en matériau composite. Finalement, le présent projet a nécessité la création de quelques outils secondaires utilisés pendant le développement de la méthodologie pour le flambage latéral. Ces outils sont aussi présentés à l’intérieur du présent mémoire.