Essais & Simulations n°129

DOSSIER Fibersim peut

DOSSIER Fibersim peut ensuite être utilisé pour calculer la forme que le modèle à plat doit avoir, et exporter ces données vers l’atelier de fabrication pour la machine de découpe à commande numérique. L’un des autres atouts majeurs de Fibersim est sa capacité à générer des données pour piloter des projections laser précises des limites des segments de pli. « Sans cette projection des limites sur la machine-outil, déterminer l’emplacement des plis serait un processus terriblement lent et le résultat serait de moins bonne qualité », explique Ian Fernandez. Fibersim a aussi été utilisé pour produire des fichiers de projection laser destinés à faciliter le repérage et le rognage du cœur (sur l’outil) et pour créer une grille d’inspection sur les peaux. DÉTERMINER SI LES COMPOSITES ONT « LA FIBRE SPATIALE » « Je ne pense pas qu’il serait économique de construire une structure telle que le module d’équipage sans utiliser Fibersim., commente Mike Kirsch. Pour le Les défis de l’agence spatiale américaine Déterminer quels sont les composites de pointe les mieux adaptés pour le module d’équipage d’un vol habité. Constituer une équipe horizontale, collaborative et géographiquement dispersée afin de développer des programmes dans le domaine des composites. Améliorer le processus de conception-fabrication pour le développement d’un module d’équipage en matériaux composites (CCM). Objectifs du module d’équipage en matériaux composites • construire un module d’équipage en matériaux composites (CCM), • acquérir une expérience pratique de la conception, de la construction et des tests, • dans l’éventualité où les futurs systèmes d’exploration seraient fabriqués en matériaux composites. Les objectifs du CCM, tels qu’ils ont été définis par l’administrateur de la NASA en janvier 2007. « Sans cette projection des limites sur la machine-outil, déterminer l’emplacement des segments de pli serait un processus terriblement lent et le résultat serait de moins bonne qualité. » - Ian Fernandez (Nasa Ames Research Center de Moffett Field) Enjeux et avantages de la solution Fibersim pour le projet CCM Les clés de la réussite Rendre abordable la construction d’un CCM. Rationaliser le processus de conception-fabrication en garantissant l’identité parfaite entre ce que les ingénieurs voient dans Pro/Engineer et les plissements, les angles de pli et les modèles à plat résultants. Économiser du temps en générant des données qui permettent de créer des fichiers de projection laser précis pour les limites des segments de pli. même prix vous pourriez construire une version simplifiée, mais ce serait au détriment de la masse et de la qualité, ce qui augmenterait considérablement les coûts d’exploitation. « Pour les applications de pointe telles que celle-ci – où chaque aspect est crucial –, Fibersim s’est révélé être la solution idéale. » L’image ci-contre représente une simulation de fabricabilité du CCM réalisée par la Nasa avec Fibersim. Les zones blanches sont celles qui répondent aux spécifications, les zones jaunes sont celles qui s’en écartent légèrement, et les zones rouges sont celles qui s’en écartent de façon importante. Grâce à Fibersim, il est possible de comprendre — avant le début de la fabrication dans l’atelier — quelles zones poseront des problèmes de fabricabilité, ce qui permet d’économiser beaucoup de temps et de ressources. Comment la Nasa déterminera-t-elle si le CCM répond aux attentes ? En le soumettant à un test qui a fait ses preuves : celui des vibrations. Ce test sera réalisé à l’aide d’une structure statique qui exercera des forces sur les éléments critiques du CCM, simulant les contraintes subies lors d’une mission. Si les résultats du projet CCM sont concluants, il est probable qu’un vaisseau habité réalisé en matériaux composites décollera dans les années à venir. D’ailleurs, le projet a déjà eu des retombées positives : les développeurs du module d’équipage Orion de la Nasa (qui utilisent également Fibersim) s’appuient sur les leçons tirées du projet CCM du NESC pour traiter les aspects de leur vaisseau qui ont trait aux composites. Ces derniers représentent 40 % de la masse de la structure d’Orion. La principale différence réside dans le fait que le module pressurisé d’Orion est métallique, alors que celui du NESC est en composites. Le NESC espère qu’un jour ce module sera utilisé pour envoyer un astronaute dans l’espace. Et cet espoir a toutes les chances de devenir une réalité. ● 60 IESSAIS & SIMULATIONS • N°129 • Mai-Juin 2017

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