Conception et analyse structurelles des avions

Passer des avions propulsés par des combustibles fossiles aux avions nouvelle génération dotés de vecteurs énergétiques et d'architectures multiples est un défi de taille, mais c'est un impératif si les entreprises souhaitent rester compétitives. Les cellules de demain seront équipées de technologies révolutionnaires comme la propulsion hybride-électrique et l'hydrogène, qui marquent un tournant par rapport à la technologie actuelle.

Ces bouleversements ne peuvent pas être maîtrisés avec les outils et les équipes isolés d'aujourd';hui. Une intégration beaucoup plus étroite est nécessaire entre les équipes chargées de la mécanique du vol, de la conception et de l'analyse des structures d'avions et des tests.

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Concevoir des avions plus écologiques

Les méthodes de conception classiques des cellules d'avion doivent être adaptées pour assurer un transport aérien écologique. Les ingénieurs doivent concevoir des cellules permettant d'intégrer des technologies innovantes comme les systèmes de propulsion hybrides électriques et à hydrogène. Ils doivent explorer de nouvelles configurations et des gammes de performances qui n'ont pas encore été atteintes dans l'aviation.

Pour mettre en œuvre ces nouvelles configurations, il faut disposer de capacités avancées, capables de prévoir les paramètres de conception et les performances au niveau de l'avion pour ensuite les partager avec les partenaires et les autorités de certification. Une plateforme virtuelle de conception, d'intégration, de vérification et de validation de la cellule servira à mettre à l'échelle et à corréler les essais en vol ainsi qu'au sol en tirant parti de la simulation.

Une approche connectée de conception et d'analyse structurelle de cellules d'avion

Découvrez une approche de conception et d'analyse structurelle de cellules connectées qui favorise le développement d'une aviation plus durable. La création et la vérification de nouvelles configurations de cellules d'avion nécessiteront des capacités d'optimisation multidisciplinaires étendues pour identifier les meilleurs paramètres de conception et prévoir les performances associées au niveau de l'avion. Le modèle de conception assistée par ordinateur (CAO) devrait permettre de générer de nombreuses variantes d'assemblage ou de sous-assemblage et de les utiliser pour effectuer des analyses de dynamique des fluides numérique (CFD), d'aéroélasticité, de structure et de vérification des contraintes, tout en tenant compte des nouveaux concepts de fabrication.

Simcenter pour la conception et l'analyse structurelle des cellules d'avion

Nous avons développé des solutions dédiées qui accélèrent considérablement le processus de conception et d'analyse des cellules d'avion. Simcenter permet aux ingénieurs de créer simultanément des modèles de conception structurelle et d'analyse par éléments finis pour le calcul des chemins de charge ou des modèles locaux pour l'analyse de la fatigue et de la tolérance aux dommages. Avec Simcenter, vous pouvez créer et utiliser des calculs analytiques de contraintes qui consomment des informations de manière associative à partir de bases de données de conception, d'analyse par éléments finis ou de matériaux.

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Impact sur le flux de travail de conception et d'analyse des cellules d'avion

Pour faire face aux répercussions sur le flux de travail de la conception et de l'analyse structurelles des avions, les constructeurs doivent abandonner le processus d'aujourd'hui, composé d'outils et d'équipes isolés, au profit d'une intégration beaucoup plus étroite entre les équipes chargées de la physique du vol, de la conception et de l'analyse structurelles et des tests. Plus précisément, des améliorations sont indispensables dans les domaines suivants :

• La création de conceptions structurelles et de modèles d'analyse compétitifs de cellules d'avions
• Un processus de calcul du facteur de réserve plus efficace et plus traçable pour les charges
• Une collaboration plus étroite entre les équipes de simulation et de tests
• Une boîte à outils pour la création et l'utilisation d'une méthode de contrainte agile