La simulation virtuelle a considérablement accéléré l’ensemble du processus de développement des aéronefs. Cependant, les essais physiques restent essentiels, à la fois pour valider les modèles de simulation et pour mieux comprendre les caractéristiques structurelles des nouveaux matériaux et procédés de fabrication.
L’essai de vibrations au sol (GVT) est utilisé pour déterminer les paramètres modaux d’un aéronef complet et il est généralement réalisé très tard dans le processus de développement. Les résultats servent à mettre à jour les modèles analytiques de l’aéronef afin de prédire les limites de flottement (combinaisons d’altitude et de vitesse) et de définir une enveloppe de vol sûre avant le premier vol d’essai. À la suite des vols d’essai, les modèles analytiques sont mis à jour, les calculs finaux de flottement sont effectués, et l’aéronef obtient sa certification de navigabilité.
Les essais de vibrations au sol sont obligatoires pour les nouveaux aéronefs ainsi que pour les aéronefs existants faisant l’objet de modifications. Ils sont également réalisés sur d’autres structures telles que les hélicoptères et les engins spatiaux.
Un système GVT typique se compose de systèmes d’excitation modale, d’accéléromètres modaux et de matériel d’acquisition de données LAN-XI. Les mesures et le post-traitement sont réalisés avec le logiciel BK Connect®. La géométrie d’essai est définie à partir d’un modèle par éléments finis (FE) de l’objet testé. Le modèle FE sert également de base à une analyse pré-essai pour définir les DDL (degrés de liberté) d’excitation et de réponse et pour étudier les modes cibles.
Ce système est évolutif selon la taille de l’objet testé et, en particulier pour les grands objets, le matériel d’acquisition de données LAN-XI peut être distribué afin de réduire au minimum le câblage.
Les avancées en propulsion électrique ouvrent de nouvelles possibilités pour de nouvelles géométries structurelles. Tous les avions doivent être testés pour vérifier leur intégrité structurelle avant d’être considérés comme aptes au vol, mais ces nouvelles géométries exigent encore davantage d’attention. De même, les nouvelles méthodes de propulsion doivent être caractérisées et optimisées afin de garantir l’aptitude au vol et de maximiser l’autonomie.
Ce document examine l’importance des essais de vibrations au sol et explique pourquoi ils doivent être pris en compte lors du développement de systèmes de propulsion électrique.
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