Conception et dimensionnement mécanique d'un aéronef

Manifestation organisée lors de la Fête de la science 2017

Le samedi 14 octobre 2017, de 10h à 18h, au Musée des arts et métiers

Images de l'évènement :

Activité "Prototype"

On souhaite construire un avion autonome (drone) qui permette de livrer des médicaments d'urgence dans des zones reculées. Avant le vol, les coordonnées GPS du point de largage des médicaments sont enregistrées dans le calculateur et tout est automatique. La conception est faite à l'aide d'un logiciel de conception.

Activité "Photoélasticité nervure"

Lorsqu'une pièce subit des efforts, elle se déforme sous l'effet des forces internes dans la matière qui assurent la cohérence de la matière : ces forces internes sont appelées contraintes. Une nervure d'aile transparente est attachée à ses 2 extrémités puis chargée et grâce à la machine de photoélasticité, les contraintes peuvent être observées. La relation entre le chargement imposé et la valeur de la contrainte peut s'écrire à l'aide d'équations mathématiques.

Activité "Expériences aile"

On souhaite que l'avion soit à la fois léger et résistant, on utilise donc des matériaux composites. On voit que l'aile est composée d'un longeron principal qui assure la résistance de l'aile et de nervures sur lesquelles on met un revêtement afin d'avoir la forme aérodynamique choisie. On va tester et comparer la résistance, ou plutôt la flexibilité, de 2 ailes, l'une en aluminium et l'autre en composite. On pose les mêmes masses sur les 2 ailes et on mesure les déplacements des mêmes points. La relation entre la force appliquée et le déplacement obtenu peut s'écrire à l'aide d'équations mathématiques.

Activité "Mesure de bruit"

Activité "Conception et calculs Catia"

Afin de parvenir à simuler le comportement mécanique d'un système et de palier au coût trop important lié à la réalisation d'essais, les équations de la mécanique sont implémentées dans des logiciels de simulation mécanique qui doivent refléter le comportement réel des structures. Dans un contexte de dimensionnement, les niveaux de chargement supportés par la structure sont vérifiés à l'aide du logiciel Catia.