Performance des structures et des matériaux en aérospatiale

À Ottawa, CNRC Aérospatiale effectue de la recherche dans les domaines touchant la conception, la résistance, la durabilité, l'intégrité structurale et les performances des structures et composants d'aéronef nouveaux et existants. Il met au point de nouvaux concepts, procède à des analyses et développe de nouvelles technologies de fabrication pour les structures et les matériaux ainsi que pour le contrôle du bruit et de la vibration. Il s'intéresse aussi aux technologies de maintien des flottes d'aéronefs existants.

CNRC Aérospatiale effectue de la recherche et développe des technologies dans les domaines suivants :

  • analyse de la dynamique structurale et simulation d’impacts
  • essais et analyse acoustiques et essais de vibration
  • matériaux composites et développement de procédés de fabrication
  • technologies conductrices de la chaleur pour les applications de transformation des composites
  • nouveaux matériaux et ouvrages métalliques et hybrides
  • étalonnage des unités de force
  • matériaux résistants aux hautes températures pour les turbines à gaz
  • essais de revêtements et d’enduits de protection pour pièces et appareils
  • gestion du cycle de vie des pièces de turbine à gaz
  • évaluation non destructive des matériaux
  • analyse expérimentale des contraintes
  • évaluation de la fiabilité et des risques durant le cycle de vie
  • essais, évaluation et surveillance de l'intégrité structurale

Cadres d'essai

CNRC Aérospatiale offre de l'équipement et de l'expertise pour l'évaluation et les essais structuraux pour une plage étendue de charges et de conditions climatiques. Ces installations secondent une aire d'essai pleine grandeur pour les véhicules et les composants aérospatiaux. CNRC Aérospatiale effectue aussi des essais visant à confirmer l'intégrité structurale ou à démontrer la conformité des structures aérospatiales. Tout l'équipement est appuyé par des systèmes évolués d'acquisition de données et à la réglementation de capacités d'inspection.

Cadres d'essai uniaxiaux à servovérins hydrauliques

Cadre de charge uniaxial MTS 50 KIP avec mâchoires hydrauliques

Cadre de charge uniaxial MTS 50 KIP avec mâchoires hydrauliques

Cadre d'essai biaxial planaire MTS 50 KIP avec éprouvette cruciforme

Cadre d'essai biaxial planaire MTS 50 KIP avec éprouvette cruciforme

La puissance nominale des cadres d'essai uniaxiaux à boucle fermée se situe entre 22 (13) et 900 kN. Ils sont commandés par ordinateur, ce qui permet de mener des essais statiques ou cycliques sur mesure. Chaque système comprend l'acquisition des données pour contrôler la charge, les contraintes et la course. Des canaux additionnels peuvent être affectés à des instruments.

La puissance nominale des cadres d'essai se situe entre 9 et 2 670 kN. On peut préparer les chambres environnementales pour des essais à des températures comprises entre -70 et 1000º C.

Cadre d'essai biaxial à servovérins hydrauliques travaillant en tension-compression

Pour les éprouvettes cruciformes, ce cadre d'essai a une puissance nominale de 225 kN sur les deux axes. Grâce à une commande spéciale, on peut effectuer les essais en exerçant une tension sur un axe, et une compression sur l'autre.

Matériaux et installations de contrôle et d'essais structuraux

CNRC Aérospatiale offre une gamme étendue de services d'essais structuraux et exécute des essais de charge statique et cyclique sur n'importe quoi, des éprouvettes simples aux aéronefs pleine grandeur. CNRC Aérospatiale conçoit et fabrique les éprouvettes métalliques et en composites, et il effectue des essais d'impact sur des lamellés en composites ou des structures hybrides. Beaucoup de travail est consacré à l'étude des problèmes des aéronefs vieillissants, notamment à la fatigue, à la corrosion et aux dommages répartis en plusieurs endroits.

CNRC Aérospatiale se sert des toutes dernières méthodes de contrôle non destructif (CND) pour vérifier les éprouvettes. Le programme CND est appuyé par une riche capacité d'analyse, notamment l'analyse numérique linéaire et non linéaire.

Une partie de l'équipement servant aux essais structuraux est unique. L'installation d'essai cruciforme biaxiale est la plus grande au Canada. L'installation d'essai environnementale peut exercer une charge et reproduire en même temps des profils climatiques. Le banc d'essai d'impact par chute et le banc d'essai de corrosion sont des installations à la fine pointe de la technologie. CNRC Aérospatiale possède aussi le plus grand simulateur d'impact en vol au Canada.

Des systèmes évolués d'acquisition et d'analyse des données se conjuguent à l'expérience des chercheurs, dont l'expertise assure que des données précises, répondant aux besoins des clients, leurs seront livrées.

Parmi les autres compétences au sein des services d'essais structuraux, on note :

  • la conception et l'élaboration de programmes d'essais visant à satisfaire aux normes de conformité des autorités en matière de navigabilité aérienne et d'espace;
  • l'exécution de presque tous les essais de l'American Society for Testing and Material (ASTM);
  • l'élaboration de programmes destinés aux cadres de charge commandés par ordinateur;
  • le maintien de contacts avec les organismes d'essai nationaux et internationaux.

Personne-ressource

Michèle Parent
Téléphone : 514-283-9622
Courriel : Michele.Parent@nrc-cnrc.gc.ca

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