Amélioration des performances du Ptitavion
Soucieuse d’améliorer son ULM, Ptitavion Lille Métropole a choisi de proposer à des élèves ingénieurs mécaniciens de Polytech’Lille, la possibilité d’effectuer leur Projet de Fin d’Etude sur le sujet.
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Deux axes de travail sont mis en évidence :
- Analyse aérodynamique en vue de diminué la trainée
- Analyse structurelle en vue d’optimiser le compromis résistance/masse
Deux binômes d’élèves ingénieurs sont donc mis à contribution.
Analyse aérodynamique
La démarche adoptée est basée sur le recours à la simulation numériquement via le progiciel de mécanique des fluides ANSYS-FLUENT. En partant de la caractérisation des écoulements autour de la géométrie de départ, on identifiera les zones où une modification de morphologie pourra améliorer la pénétration dans l’air…
Les élèves ingénieurs ont pu mettre à profit le scanner 3D de l’A.I.P. Nord-Pas-de Calais pour obtenir le relevé topologique souhaité. Ce relevé, sous forme de nuage de points, a ensuite été travaillé via le Progiciel CATIA pour en obtenir une version surfacique nécessaire avant la prise en compte dans ANSYS-FLUENT
Les premiers résultats tombent, permettant d’identifier les zones d’améliorations potentielles : Il s’agit de la jonction capot-cockpit et des saumons.
Afin de pouvoir étudier le mode de réalisation en série des nouveaux saumons, un prototype en polystyrène expansé à l’échelle 1 est réalisé grâce aux moyens mis à disposition par l’école.
Les résultats de la simulation aérodynamique servent aussi à caractériser les sollicitations aérodynamiques subies par la machine, ce qui intéresse le deuxième binôme…
Analyse structurelle
L’objectif consistera à proposer des évolutions géométriques permettant d’harmoniser si besoin les niveaux de sollicitation subis localement, tout en allégeant la structure, et si possible en diminuant le nombre des références utilisées.
La machine est décomposée en deux sous-ensembles : l’aile d’une part et le fuselage d’autre part. Les calculs doivent être effectués via le progiciel de simulation par éléments finis ANSYS.
Le modèle du longeron obtenu a été validé et on a pu imposer les charges issues des résultats des calculs en aérodynamique.Une première analyse des sollicitations a été effectuée. Elle montre que la structure est bien dimensionnée.
Le modèle du fuselage nécessite encore un travail de mise au point.
Un étudiant poursuit donc l’étude structurelle aile et fuselage au travers d’un stage dans l’entreprise.
Les moyens mis en œuvre par l’école, l’encadrement et la gestion des projets de fin d’étude au sein de l’école Polytech’Lille, ont convaincu la société Ptitavion – Lille Métropole de poursuivre le partenariat engagé.
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Mr Tritsch (directeur département mécanique Polytech Lille)
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