18 ème Congrès Français de Mécanique Grenoble, 27-31 août 2007 1 Développement d’un élément fini de plaque perforée pour le calcul des structures aéronautiques au crash et à l’impact Nicolas Leconte a* , Bertrand Langrand a & Eric Markiewicz b a Département de Mécanique du Solide et de l’Endommagement, ONERA, F-59000 Lille, France b LAMIH (UMR CNRS 8530), Université de Valenciennes, F-59300 Valenciennes, France * email : nicolas.leconte@onera.fr Résumé : L’étude du crash d’un avion complet nécessite une discrétisation EF adaptée au problème « structure ». Ainsi, pour modéliser la ruine éventuelle de la structure, il faut se focaliser sur la modélisation des assemblages rivetés, sites privilégiés d’amorçage et de propagation de la rupture. Or, une modélisation EF fine des perforations est incompatible avec la taille de la maille EF du modèle de l’avion complet. Il s’avère donc nécessaire de rechercher des méthodes EF alternatives (éléments équivalents) adaptées à la problématique de modélisation de l’avion complet et permettant de simuler le comportement réaliste de l’assemblage riveté (concentrations de déformations). La MEF Hybrid-Trefftz permet la formulation d’EF de plaque perforée. Les éléments finis de la littérature sont toutefois limités aux problèmes d’élasticité. L’objectif de la recherche est donc d’étendre ces éléments, formulés pour le domaine élastique, aux problèmes non-linéaires, et à terme à la dynamique rapide. Abstract : The paper deals with the modelling of riveted assemblies for full-scale complete aircraft crashworthiness. To model the structural failure, one has to focus on the riveted joints modelling, which are known to be areas where cracks initiate and propagate. Nevertheless, a fine FE mesh of the holes is not suitable, due to the aircraft model mesh size. Therefore, it appeared necessary to investigate on FE techniques that would enable one to model accurately the perforated plates behaviour for a full-scale aircraft FE model. The literature survey showed that Hybrid-Trefftz FEM enables one to formulate perforated plate FE for elastic problems. The purpose is to find a way to extend this formulation so that the super-element can be used for plastic and crashworthiness problems. Mots-clefs : EF Hybrid-Trefftz ; Variable complexe ; Asemblages rivetés 1 Introduction La comparaison de résultats numériques et expérimentaux d’impacts d’oiseaux a montré que les calculs numériques arrivaient difficilement à prédire la ruine de la structure lorsqu’elle survenait au niveau des joints rivetés (Deletombe et al. (2004)). L’analyse des résultats a mis en évidence l’insuffisance de la localisation des déformations plastiques macroscopiques dans l’élément de coque (ne comportant pas de trou), afin d’initier et de propager la rupture le long des lignes de rivets. Le recours à un maillage fin de la perforation n’étant pas possible dans le cadre de l’étude de la ruine d’une structure complète d’aéronef, il est apparu nécessaire d’évaluer des méthodes éléments finis permettant de formuler un « super-élément » de plaque perforée capable de décrire précisément les distributions de déformations, tout en conservant un coût de calcul modéré. brought to you by CORE View metadata, citation and similar papers at core.ac.uk provided by I-Revues