Modélisation numérique de l’assemblage boulonné d’une roue d’aéronef

La roue d’un aéronef est conçue en deux parties, dites deux demi-roues,assemblées par plusieurs boulons. L’objectif de ces travaux de recherche est de développer,en phase préliminaire de dimensionnement, des méthodes de conception robustes pourmodéliser le comportement mécanique de ces boulons qui assurent l’assemblage des deuxdemi-roues. Une modélisation détaillée par éléments finis volumique de l’assemblagedes deux demi-roues est présentée. Ce modèle global numérique prenant en comptetoutes les fixations et intégrant les champs de pression fournis par les manufacturiers dupneumatique sur l’interface pneu-jante est détaillé pour trois cas d’études. Afin de validercette modélisation au niveau de l’assemblage, une corrélation calculs-essais est réalisée. Parla suite, pour simplifier la modélisation volumique, un modèle sectoriel local de la roue estdéveloppé. Deux approches de modélisation simplifiées sont proposées. Dans un premiertemps, une amélioration d’un modèle analytique, dit poutre fléchie, en l’adaptant à unegéométrie d’une roue d’avion est proposée. Dans un deuxième temps, un nouveau modèleavec une approche semi-numérique est développé. Ce modèle pseudo-axisymétrique estbasé sur la méthode des éléments finis standards (poutre, barre, tube, plaque...) combinéeà une formulation analytique de calcul des assemblages. Le modèle permet d’évaluer lesefforts de réaction et les contraintes dans le boulon, les déplacements des jantes. En plusde considérer le comportement local de l’assemblage comme le décollement et l’évolutiondu contact à l’interface des demi-roues, il intègre également les perturbations à l’échellede la roue, comme l’ovalisation sous charge. Le dernier travail est consacré à étudierl’assemblage des deux demi-roues dans une configuration dite « boulon manquant ».Une modélisation volumique est détaillée, afin de mieux comprendre le comportementmécanique du boulon le plus sollicité. Des approches de simplification sont proposéespour une exploitation plus rapide. Une étude en fatigue des fixations est menée pourévaluer l’incidence d’un boulon manquant par rapport à une configuration « tous boulons ».