Essais structurels des aéronefsDurabilité des structures aérospatiales et essais de fatigue

Vue d'ensemble des essais de durabilité structurelle et de fatigue

Avant leur premier vol, les avions sont soumis à des essais rigoureux en grandeur réelle sur des bancs d'essai spécialisés afin de simuler les charges opérationnelles, maximales et ultimes prévues. Ces essais complets évaluent avec précision le comportement structurel dans diverses conditions, ce qui permet de détecter rapidement les défauts de conception potentiels et de garantir les niveaux les plus élevés de sécurité et de fiabilité en service.

Les essais de durabilité et de fatigue des structures en grandeur réelle durent généralement quelques années et simulent plusieurs fois la durée de vie de l'aéronef, ce qui permet de garantir l'intégrité structurelle de l'aéronef :

• Sécurité: Assure que la structure globale et tous les éléments supportent les charges prévues sans s'effondrer, protégeant ainsi les occupants et les utilisateurs,

• Durabilité à vie: Aide les structures à résister aux facteurs environnementaux tels que les intempéries, l'activité sismique et le vieillissement, prolongeant ainsi leur durée de vie,

• Complexité dans le monde réel: Simule les contraintes combinées (vibrations, rafales, cycles de pressurisation), révèle le comportement des joints, des soudures et des assemblages sous des charges cycliques à long terme, que les tests au niveau des composants ne peuvent pas reproduire,

• Rapport coût-efficacité: Prévient les rappels, les réparations et l'entretien coûteux en identifiant et en traitant les problèmes potentiels à un stade précoce,

• Découverte du mode de défaillance: Permet de découvrir des fissures ou des chemins de fatigue inattendus dans la géométrie d'un système complet (par exemple, les interfaces aile-fuselage),

• Performance: Il garantit que les structures remplissent les fonctions pour lesquelles elles ont été conçues de manière fiable tout au long de leur durée de vie prévue,

• Validation des modèles de simulation: Analyse comparative et affinage des prédictions du jumeau numérique/de l'AEF à l'aide de données empiriques,

• Conformité réglementaire: Mandatée par la FAA/EASA pour certifier la navigabilité et la durée de vie sûre, les cas de charge maximale et ultime.

En bref : Si les simulations de fatigue structurelle des composants basées sur les méthodes des éléments finis (FEM) dans le cadre de l'ingénierie assistée par ordinateur (IAO) et les essais structurels des composants réduisent les délais de mise sur le marché et les risques, les essais structurels et de fatigue en grandeur réelle constituent l'étalon-or pour garantir que l'aéronef survivra à des décennies d'exploitation dans le monde réel.

Exemple: Le test grandeur nature de l'Airbus A350 a soumis la cellule à 165 000 vols simulés (2,5 fois la durée de vie prévue) afin de valider les marges de sécurité.

Logiciel d'acquisition de données pour les essais de durabilité des structures d'aéronefs

Dewesoft propose des solutions de mesure et d'acquisition de données pour les essais de durabilité et de fatigue des structures. Les fabricants disposent ainsi d'un poste de pilotage pour valider les contraintes et la fatigue et améliorer la durabilité, la fiabilité et la sécurité des conceptions structurelles. Le logiciel est la clé pour obtenir des informations fiables.

Logiciel primé DewesoftX avec analyse des données à la volée

• Gère des milliers de canaux avec un traitement à faible latence.

• Analyse des données en ligne et après traitement dans un seul logiciel.

• Regroupez vos signaux sans perdre la vue d'ensemble (aile gauche, aile droite, fuselage, etc.).

• NET acquiert des données à partir de plusieurs clients desservant plusieurs utilisateurs en même temps.

• Vérifiez l'état de votre chaîne d'un simple clic de souris avant de démarrer.

• Mettre en place des notifications et des alarmes sophistiquées, ainsi que des dispositifs de verrouillage de sécurité.

• Enregistrement à long terme des données des capteurs et des signaux - ininterrompu, plusieurs fichiers.

• Calculs à la volée avec rosettes de jauges de contrainte, canaux mathématiques, statistiques, filtrage, intégrales, dérivées, durée de vie des déformations (ε-N), calcul des dommages (S-N, base de données des matériaux), comptage des classes, compteur de cycles, modèles de croissance des fissures, ajoutez les vôtres.

• Visualisation et analyse puissantes des données en temps réel : 2D (y-t + lignes de prédiction, y-x, diagramme polaire), éléments finis animés en 3D, également prêts pour l'analyse modale.

• Utiliser plusieurs panneaux de visualisation (onglets) sur plusieurs écrans.

• Contrôle et visualisation à distance.

• Automatisez le flux de vos grands ensembles de données grâce au séquenceur et aux scripts modernes.

• Acquisition de données numériques à partir de bus avioniques standard (ARINC-429, MIL-STD-1553, CAN et bien d'autres).

• Calibrer tous les canaux avec le même logiciel.

• ... et plus encore à votre demande.

Après 25 ans de Développement du logiciel DewesoftX et de nombreuses heures d'amélioration, vous pouvez faire du logiciel d'acquisition de données primé et à l'épreuve du temps votre cockpit de nouvelle génération. Nous avons gagné la confiance de milliers d'ingénieurs d'essai dans le monde entier, en simplifiant toutes les étapes importantes, de la configuration à l'analyse avancée d'ensembles de données complexes.

Intégration du contrôle du banc d'essai

Les programmes d'essais de durabilité et de fatigue des structures les plus modernes reposent sur des contrôleurs d'essais qui appliquent des profils de charge personnalisables à l'ensemble de la structure de la cellule.

Les séquences d'essai automatisées permettent un chargement progressif et entraînent des actionneurs multi-axes hautement synchronisés (servo-hydrauliques, électriques). Ce système peut être complété par une simulation de l'environnement (thermique, altitude, charges combinées).

Le profil de la charge appliquée est visualisé. Les verrouillages de sécurité et les contrôles de limite empêchent les surcharges. Les alarmes permettent un arrêt automatique en cas de conditions critiques.

Les solutions d'acquisition de données de Dewesoft offrent plusieurs possibilités d'intégration bidirectionnelle avec les systèmes de contrôle de test tels que MTS, Moog, etc :

• EtherCAT

• Ethernet (openDAQ, MODBUS, OPC/UA et MQTT)

• Bus CAN

• E/S analogiques/numériques

Une approche intégrée bidirectionnelle de votre équipement de mesure avec contrôle de la charge rationalise la configuration et l'étalonnage des tests et simplifie l'acquisition de données de haute qualité, accélérant ainsi votre prochain programme de test, qu'il s'agisse d'installations de petite ou de grande taille, de laboratoire ou de vol.

Comprendre le comportement des structures grâce à l'essai et à l'analyse modale

Pour garantir l'intégrité des composants ou des cellules sous des charges réelles, il est essentiel de comprendre comment les structures vibrent. Le logiciel essais et analyses modales permettent d'identifier les fréquences naturelles, les formes de mode et les caractéristiques d'amortissement, données essentielles pour valider les modèles d'éléments finis et garantir la stabilité dynamique.

Qu'il s'agisse d'utiliser des marteaux d'impact, des secoueurs ou des capteurs mobiles, Dewesoft offre des solutions évolutives pour tout ce qui concerne les essais au niveau des composants ou l'analyse d'une cellule complète. Grâce à une configuration intuitive, une animation en temps réel et une intégration transparente dans les flux de travail de simulation, les ingénieurs obtiennent des informations plus approfondies sur la dynamique structurelle, ce qui est essentiel pour le développement et la certification.

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