MESSIER-BUGATTI :

ROUES ET FREINS CARBONE D'AVION

OPTIMISATION ET OU PARAMETRAGE

AVEC MSC/PATRAN ET MSC/NASTRAN

RESUME

La conception des roues et freins carbone d'avion chez Messier-Bugatti requiert divers types d'analyses : mécaniques, thermiques et dynamiques.

Messier-Bugatti utilise pour ces différentes analyses MSC/PATRAN et MSC/NASTRAN.

Les ensembles roue et frein carbone d'avion sont dimensionnés en statique et en fatigue par calculs mécaniques. Les éléments volumiques sont principalement utilisés pour ces analyses. Compte tenu des exigences de délais extrêmement réduits, les techniques d'optimisation et ou paramétrage sont utilisées pour les itérations sur la géométrie. Ceci permet d'évaluer rapidement un grand nombre de solutions de conception.

La démarche des différentes méthodes d'optimisation utilisées par Messier-Bugatti est décrite. Ces méthodes sont directement liées aux liens et outils disponibles avec les logiciels de CAO et de calculs.

Enfin, des améliorations de MSC/PATRAN et MSC/NASTRAN, utiles pour cette analyse, sont proposées.

Figure 1

Frein carbone et roue

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1. INTRODUCTION

Messier-Bugatti conçoit et développe les roues et freins, les systèmes de régulation de freinage et les équipements hydrauliques au service de l'aéronautique civile et militaire.

Dès 1985, Messier-Bugatti qualifie, pour la première fois au monde, des freins carbone sur avions subsoniques civils. Cette nouvelle technologie permet un gain de masse important par rapport aux freins acier équipant les avions civils (environ 500 kg pour un avion type AIRBUS A300) et une sécurité accrue au freinage (figure 1).

Le développement des roues et freins exige la maîtrise simultanée de divers phénomènes, souvent couplés entre eux (figure 2) : mécanique, thermique, dynamique et tribologique.

La simulation de ces phénomènes, indispensable pour le freinage, est actuellement réalisée