Un professeur adjoint de l’Université du Texas à Arlington dirige une équipe chargée de créer un outil prédictif pour aider à déterminer la durée de vie, la durabilité et la sécurité des composites utilisés dans fabrication d’avions.
Paul Davidson
Paul Davidson, professeur adjoint au Département de génie mécanique et aérospatial (MAE), dirige le projet financé par le Laboratoire de recherche de l’US Air Force (AFRL) d’une valeur de 379 500 $.
« Nous visons à rendre les avions plus légers plus durables tout en garantissant la sécurité des vols », a déclaré Davidson.
Davidson a déclaré que l’utilisation de couches superposées de matériaux composites stratifiés ensemble pour construire des avions plus légers et plus solides est de plus en plus courante dans l’industrie. Le Boeing 787, par exemple, est composé d’environ 50 % de matériaux composites. Le défi de l’utilisation des composites est le risque de délaminage – la séparation de ces nombreuses couches – que les conditions de fonctionnement et les risques d’impact peuvent entraîner.
Davidson compare le délaminage à une fissure dans un pare-brise de voiture.
« Finalement, cette fissure grandit et grandit et rend le véhicule dangereux », a-t-il déclaré. « Nous essayons de dire au conducteur combien de temps avant qu’il ne devienne dangereux ou doive être renforcé ou remplacé. »
Davidson a déclaré que le projet avait des applications pour les secteurs militaire et commercial.
« Les militaires veulent régler plus finement la durée de vie de ces composites. Ils veulent savoir à quel point nos matériaux sont durables et à quelle vitesse nous pouvons remettre l’avion en action.
Les équipes de terrain utiliseront un équipement à ultrasons pour estimer les dommages causés aux aéronefs. Un outil prédictif développé par Davidson utilisera ces données pour des tests informatiques afin de déterminer le risque de défaillance et la durée de vie de la structure composite. Le projet vise également à répondre aux questions de savoir quelles réparations doivent être effectuées, combien de temps dureront ces réparations et si l’avion peut à nouveau fonctionner en toute sécurité.
« Les données obtenues auprès des équipes de terrain sont souvent incomplètes. Je remplis les données manquantes à l’aide d’outils d’apprentissage automatique et de calcul pour déterminer la durée de vie, la durabilité et la sécurité des composites », a déclaré Davidson. « Nous effectuerons virtuellement les tests d’impact et de contrainte sur les composites de l’avion. »
Le travail se déroulera dans le laboratoire de l’UTA pour les matériaux avancés, la fabrication et l’analyse dans le cadre du programme de collaborations de recherche sur l’intégrité structurelle de l’AFRL pour les aéronefs.
Erian Armanios, président du MAE, a déclaré que le projet de Davidson est essentiel à la sécurité des vols, tant pour les militaires que pour le public.
« Il est préférable d’étendre virtuellement la gamme et l’échelle des tests, où la perte d’avions et de vies est éliminée », a déclaré Armanios. « Ce projet est rentable et sauve des vies. Cela amène également l’UT Arlington à l’avant-garde des tests composites informatiques, qui continueront de croître dans les années à venir.
La source: Université du Texas à Arlington
