Les composites étant très sensibles aux impacts, la tolérance aux dommages d’impact est un cas très dimensionnant pour les structures composites aéronautiques. La complexité de ce cas de design vient du fait qu’il faut considérer en même temps le dommage d’impact, ou plus exactement la chute de la tenue résiduelle due à cet impact, et la détectabilité de cet impact, ou plus exactement l’indentation permanente laissée par cet impact.
Ainsi, afin de justifier une structure composite à la tolérance aux dommages d’impact, la démarche consistera à commencer par déterminer les courbes de la tenue résiduelle et de l’indentation permanente en fonction de l’énergie d’impact, puis connaissant les charges limites (CL) et les charges extrêmes (CE), à montrer que les conditions de la tolérance aux dommages d’impact sont remplies. Il s’agira alors de montrer en particulier que pour un dommage indétectable, la structure tient les CE, et que pour un dommage détectable, la structure tient des charges comprises entre les CL et les CE. Cette démarche est bien résumée par la figure 27 montrant les charges requises, en fonction de la détectabilité du dommage et de l’énergie d’impact.
Le plus compliqué dans cette démarche est évidemment de déterminer la tenue résiduelle et l’indentation permanente en fonction de l’énergie d’impact, car cela nécessite un grand nombre d’essais expérimentaux, et peut donc se révéler long et coûteux.
Une autre solution consiste évidemment à déterminer ces données à l’aide d’un modèle numérique. On peut alors distinguer deux démarches :
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soit le modèle numérique permet directement de déterminer la tenue résiduelle et l’indentation permanente indépendamment de la géométrie exacte de la structure, mais il restera alors limité aux types d’impact et aux types structures avec lesquels il a été identifié. Ce type de démarche est la principale démarche utilisée à l’heure actuelle dans l’industrie aéronautique ;
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soit le modèle numérique permet de simuler complètement...
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