Dans le contexte de réduction du cycle de conception des carters et en particulier des assemblages boulonnés du fan case, deux types de modèles de prédimensionnement ont été développés : un modèle analytique adapté aux géométries de brides représentatives du carter fan, ainsi qu’à des assemblages constitués de plusieurs pièces de forme rectangulaire. Ce modèle est applicable aux assemblages multi-matériaux et intègre des éléments technologiques tels que des entretoises ou des contre-plaques et un second modèle numérique dit « semi-analytique ». Celui-ci modélise les brides du carter à l’aide d’éléments finis unidimensionnels axisymétriques. Le rayon de raccordement, initialement absent, a été intégré à la géométrie du modèle. Une loi de délaminage appliquée au rayon de raccordement, ainsi qu’une loi d’endommagement globale, ont été proposées afin de reproduire le comportement mécanique réel de la bride. Pour les deux approches (analytique et semi-analytique), des comparaisons avec des modèles éléments finis tridimensionnels ont été réalisées afin d’évaluer la robustesse et la pertinence des développements proposés. Dans le cadre d’une approche globale, plusieurs études expérimentales ont été menées. L’objectif est d’analyser le comportement mécanique en flexion de liaisons boulonnées soumises à un chargement fortement excentré. Une confrontation essai-calcul est établie entre les résultats expérimentaux de flexion d’assemblages, les simulations numériques par éléments finis 3D et les prédictions issues du modèle analytique. |
In the context of reducing the design cycle for casings, and in particular for bolted fan case assemblies, two types of pre-dimensioning models have been developed: an analytical model adapted to flange geometries representative of fan casings, as well as assemblies consisting of several rectangular parts. This model is applicable to multi-material assemblies and incorporates technological elements such as spacers or counterplates, and a second digital model known as ‘semi-analytical’. This model simulates the casing flanges using one-dimensional axisymmetric finite elements. The connection radius, which was initially absent, has been integrated into the model geometry. A delamination law applied to the connection radius, as well as a global damage law, were proposed in order to reproduce the actual mechanical behaviour of the flange. For both approaches (analytical and semi-analytical), comparisons with three-dimensional finite element models were carried out in order to assess the robustness and relevance of the proposed developments. As part of a global approach, several experimental studies were conducted. The objective is to analyse the mechanical behaviour under bending of bolted connections subjected to highly eccentric loading. A test-calculation comparison is established between the experimental results of bending assemblies and the numerical simulations using 3D finite elements.
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