Flutter robuste
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ISAE - SUPAERO | Aéroélasticité : La robustesse du Calcul de Flutter | [Sous-titre du document] | Eric Besnard & Mathieu Geisert11/03/2013
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Introduction
Le développement d’un avion est toujours gourmand en temps et en investissement financier. Les exigences de certification sont très fortes et nécessitent des essais très contraignants. Parmi celles-ci figure la définition du domaine de vol qui est limité pour des hautes vitesses par le phénomène de Flutter. Il faut donc tester tous les cas de vol (couple Vitesse Altitude) et/ou alors les prédire numériquement pour garantir le plus haut niveau de sécurité de vol. En effet, par nature le flutter est un phénomène destructif pouvant mener à la ruine de l’aéronef.
Le problème est qu’un avion est soumis à de nombreuses variations en configuration, en chargement et en conditions atmosphériques au cours de son cycle de vie. Tester tous ces cas serait bien trop coûteux pour un programme avion. L’idée est donc de prédire le phénomène de Flutter tout en considérant un changement dans ces paramètres et ainsi définir un domaine plus précis pour obtenir une valeur du pire cas possible et limiter les expérimentations. Enfin, l’aéroélasticité est un domaine très lié aux essais en vol et nous verrons dans quelle mesure les données sont utilisées et incorporées dans les modèles avion pour améliorer la précision des modèles.
Deux méthodes en voie d’unification
L’équation généralisée de la réponse structurale d’un avion (Brenner, 1997):
1 Mη+Cη+Kη+qQsη=0
Avec M : matrice de masse, C : matrice d’amortissement, K : matrice de rappel, q : pression dynamique, Q(s) : matrice des forces aérodynamiques instationnaires et η : vecteur d’état
A partir de cette équation, on peut déduire que tous les membres de l’équation sont sujets à des approximations du modèle et donc à des incertitudes. Ainsi les cas de chargements (de Fuel (Heinze, 2007), de Charge utile (Karlsson, 2007) et (Brenner, 1997)) peuvent modifier