Conception Assistée par Paramétrisation pour une Conception Aéroélastique Optimisée – CAPCAO

Pour que les industriels de l’aéronautique ne soient pas bloqués par des règles de conception empiriques valables uniquement sur des produits éprouvés, il faut sortir la simulation numérique appliquée à l’aéroélasticité de son enfermement en résolvant trois obstacles majeurs : 1/ la fiabilité des résultats, 2/ le temps de calcul, 3/ le couplage avec une réponse non linéaire de la structure. C’est l’objectif de ce projet dans un contexte restreint au flottement supersonique désamorcé. La fiabilité des solutions dépend de la modélisation turbulente : d’importants développements seront réalisés pour reproduire correctement les interactions instationnaires ondes de choc – couches limites avec calibration expérimentale. La réponse sur le temps de calcul ne peut provenir que d’une rupture technologique: la technique de dérivation à l’ordre élevé en est une. Elle soulève cependant de nouveaux obstacles au niveau des tailles mémoire nécessaires et surtout du mauvais conditionnement des matrices de résolution. Sur les méthodes de résolution, il s’agit plus de l’ajustement de méthodes existantes et de confrontation de retour d’expériences que de rupture technologique. Une voie pour éviter la rupture de la structure consiste à introduire des saturateurs non linéaires qui vont limiter l’amplification de l’instabilité lors de son apparition. Les amortissements mécaniques et aérodynamiques sont prédits de façon trop approximative aujourd’hui pour concevoir une utilisation de cette approche. L’objectif ici est d’y arriver par le couplage faible du calcul vibratoire de la structure avec le calcul aérodynamique paramétré. L’exploitation des simulations et les confrontations expérimentales devraient permettre une avancée significative dans la compréhension des mécanismes déclencheurs d’instabilités. L’utilisation intensive du solveur paramétré devrait permettre la définition de règles de conception qui ne repose plus sur l’empirisme de machines obsolètes. La prise en compte de saturateurs non linéaires pourrait offrir une voie prometteuse en cas de flottement impromptu.