A340-600 : choix des matériaux des longerons d'ailes d'avion

Résumé du document

Pour la conception des avions, aujourd'hui, les ingénieurs veulent tenter de diminuer les poids des ailes pour que l'avion soit plus performant au niveau de la vitesse et de l'altitude du vol, et de baisser les coûts de fabrications à cause des diverses concurrents, en même temps, les matériaux choisis doivent aussi répondre aux différentes contraintes aéronautiques et aérodynamiques. L'A340-600 est actuellement le plus long avion civil du monde avec ses 76 m de long, et il est même classé devant l'Airbus A380 pour sa longueur. Il emporte 380 passagers en configuration 3 classes et jusqu'à 472 en configuration 2 classes sur plus de 13 900 km. Il fournit la même capacité qu'un 747 mais avec deux fois plus de volume en soute et pour un moindre coût (...)

Extraits

[...] le moment quadratique de la section, égal pour une poutre carrée à : La rigidité S et la longueur l sont spécifiées, la section A est libre. On peut réduire le poids de la poutre en réduisant sa section, mais seulement tant que la contrainte portant sur la rigidité continue d'être satisfaite. En utilisant les deux équations précédentes pour éliminer A dans l'équation matériau ( , est la densité du on obtient : Les parenthèses sont ordonnées : spécifications fonctionnelle, géométrie, matériaux. [...]

[...] L'épaisseur et/ou le nombre des longerons peut varier suivant les contraintes prévues pour l'avion; en particulier, les avions de voltige aérienne ont plus de longerons. SPECIFICATIONS DE CONCEPTION DES LONGERONS Il y a plusieurs conditions qui influencent le choix des matériaux des longerons d'ailes des avions notamment pour A340-600. Afin d'effectuer cette étude, je vais d'abord définir des exigences des longerons d'ailes au niveau de la résistance mécanique, de la résistance à la température, du profil, du coût, et du poids, ensuite, des matériaux pourront être sélectionnés avec ces critères définis en utilisant le CES. [...]

[...] - .POUTRE LEGERE ET RESISTANTE . - .FACTEUR DU COUT . - .FACTEUR DE FORME . - .DUREE DE VIE DU MATERIAU . - SELECTION DES MATERIAUX . - .SELECTION GRAPHIQUE . - .SELECTION PAR LE CALCUL . - CONCLUSIONS . - 16 BIBLIOGRAPHIE . [...]

[...] En fonction du théorème de Bernoulli, on distingue l'intrados où l'air est en surpression et l'extrados où l'air est en dépression car la vitesse d'air au-dessus de l'aile est plus vite avec le plus de chemin, de sorte qu'il y ait une différence de pression qu'on appelle la portance, autrement dit, elle transforme une partie de la force nécessaire à la vitesse de l'avion en force de portance qui permet le vol. Figure 1. Dispositif des longerons d'ailes d'avion Les longerons sont un "squelette" qui assure la rigidité de la voilure. Son revêtement peut être en métal, en bois et toile ou en matériaux composites. La conception des longerons d'avions consiste presque toujours en un compromis difficile : elle doit satisfaire, de la meilleure façon possible, des objectifs et des contraintes multiples. [...]

[...] Ne doit pas trop se corroder dans l'eau de l'air. 3. MODELISATION POUTRE LEGERE ET RIGIDE Tout d'abord, on prend une forme de poutre pour modéliser les longerons d'ailes et pour obtenir un indice de performance sans tenir compte du facteur de forme, et le mode de chargement dominant le plus courant en ingénierie pour les longerons d'ailes A340-600 n'est pas la traction mais la flexion. On calcule d'abord l'indice de performance d'une poutre légère et rigide. Considérons alors une poutre de section carrée b*b et de longueur l chargée en flexion, avec une contrainte sur sa rigidité S qui dit que la flèche de déformation ne doit pas dépasser une valeur sous une charge F (Figure 3). [...]