Jauges de contrainte HBM à bord pour la certification de l'Airbus A350 XWB

Avec l'A350 XWB, Airbus propose pour le fuselage l'avion le plus large du marché et fixe ainsi de nouveaux standards en termes d’économie de combustible et de respect de l’environnement.

L'assemblage de l'extrémité de l'aile comprend un winglet et wingtip, deux éléments essentiels qui jouent un rôle très important pour augmenter la vitesse tout en réduisant la trainée ce qui à pour effet une réduction de la consommation de carburant.

Les ensembles winglet et wing tip sont fabriqués par FACC AG. Ce spécialiste autrichien de composants légers fournit à Airbus non seulement ces composants structuraux importants pour les nouveaux avions, mais prend également toutes les mesures nécessaires pour la certification de type d’avions en réalisant des essais de charge statique et dynamique.

Les ingénieurs ont été confrontés à des défis uniques

Les ingénieurs ont été confrontés à des défis uniques : en plus des composants winglet et wingtip eux-mêmes, la liaison à l’aile principale des avions a été également soumise à des tests. Pour cela un caisson d’aile factice a été tout particulièrement développé avec un concept et des propriétés de rigidité identiques à une aile réelle.

De plus, la filiale CoLT Prüf und Test GmbH de FACC AG Gmbh a mis en œuvre un banc d'essai unique pour tester l’assemblage winglet et caisson de l'aile factice.

Ce banc permet de réaliser une déformation 3D synchronisée sur des spécimens de fibre composite de huit mètres de longueur. L'instrumentation de HBM Test and Measurement  (HBM) est aussi embarquée : CoLT fait confiance aux jauges de contrainte HBM pour valider les mesures de chargement statique et les essais de fatigue.

 

 

Dans les faits

  • Dimensions du banc d'essais winglet : 15m de long, 10m de haut, 8m de large
  • Poids du banc d'essais : 125 tonnes
  • Plus de 550 jauges de contrainte utilisées

A propos de notre client

Nouvelle dimension dans les essais de winglet

Les dimensions du banc d’essais sont impressionnantes avec plus de 125 tonnes, 15 mètres de long, dix mètres de haut et huit mètres de large. Colt peut réaliser des tests complets de  niveau 3 sur les winglet et wingtip de l'A350 XWB.  Cinq empiècements équipés de trois vérins hydrauliques produisent les chargements exacts sur l’aile de manière synchronisée selon les consignes. Pour la première fois, il est possible d’appliquer des charges continues et maximales en statique et dynamique sur des éléments de plus de huit de longueurs et de faire des mesures dans des conditions réalistes et de surveiller leur santé structurale.

Résultats de mesure validés avec l’aide de HBM

Dans le cadre des tests et de la validation, l'équipe d'essai de CoLT a utilisé les systèmes de mesure HBM. Pour être sûr d’avoir les meilleurs résultats, seules des jauges de contrainte  HBM ont été utilisées sur le banc d'essai. Au total, plus de 550 jauges HBM, faciles à mettre en œuvre, ont été instrumentées dans ce programme complet de certification des winglet- wind tip de l’Airbus A350-900. La fourniture des jauges se décline en 307 rosettes réf : 1 RY91-6/120 destinée à l'analyse de l'état de contrainte bi-axiale dont les directions sont inconnues et 257 jauges linéaires réf : 1-LY41-6/120 pour déterminer les contraintes dans une direction.

Leur tâche : en validant les résultats de calcul par éléments finis exigés pour la certification de type du nouveau modèle Airbus. Pendant ces essais, les instruments de mesure HBM ont permis de confirmer positivement les tests menés dans le passé par les ingénieurs. Même dans des conditions d'essai particulières, ces tests ont délivré des valeurs de mesure précises et espérées qui ont pu confirmer les interdépendances calculées du comportement des composants. C’est une autre étape majeure vers la certification de type.