Des techniques sophistiquées de conception pour les ingénieurs de demain
La conception et l'optimisation pluridisciplinaires (MDO) est une méthode pour optimiser le processus de conception de systèmes aéronautiques de grande taille. Elle est essentielle à la durabilité et à la compétitivité de l'industrie aérospatiale en Europe. Malgré son importance, on constate un déficit important de compétences, d'enseignement et de formation dans ce domaine. Dans ce contexte, le projet AMEDEO (Aerospace multidisciplinarity enabling design optimisation), financé par l'UE, a recruté 15 chercheurs débutants talentueux spécialisés dans ce domaine. L'initiative a été soutenue par des détachements auprès de grandes institutions partenaires en Belgique, France, Allemagne, Pays-Bas, Turquie et Royaume-Uni. D'une durée de trois ans, les projets des chercheurs mettaient l'accent sur les principales difficultés que rencontre l'industrie aérospatiale européenne. Il s'agit d'une solide optimisation des moteurs en vue d'améliorer le rendement énergétique, de l'optimisation des structures en composites légers, de l'amélioration de la sécurité des avions et de leur résistance aux collisions, et de l'optimisation acoustique pour réduire les bruits. Plus précisément, les chercheurs d'AMEDEO ont travaillé sur de nouvelles méthodes de calcul et de paramétrisation pour les problèmes de conception et d'optimisation pluridisciplinaires (MDO) de grande ampleur. Ils ont développé de solides cadres à base de métamodèles qui peuvent intégrer toutes les optimisations de système et / ou de discipline dans le cadre de problèmes de MDO à grande échelle. Leurs travaux impliquaient également l'utilisation de méthodes avancées de MDO pour la conception de moteurs d'avion, ainsi que de nouvelles applications de MDO pour la conception de structures aéronautiques composites. Dans l'ensemble, le projet a réalisé des avancées majeures en ce qui concerne l'efficacité de calcul de méthodes de MDO, basées sur des unités de traitement graphique et des améliorations de la modélisation aéroélastique. Il a conduit au développement de nouvelles méthodes de MDO pour la conception préliminaire d'avions et pour les systèmes présentant d'importantes déformations structurelles. Les nouvelles méthodes de MDO peuvent contribuer à surmonter les dégâts subis par les structures composites qui peuvent, par exemple, être provoqués par des impacts avec de la glace ou des oiseaux, ainsi que réduire les niveaux sonores des fuselages en composite. Ces méthodes permettent de fabriquer des moteurs aéronautiques plus efficaces grâce à un meilleur refroidissement de la turbine, des débits d'air réduits jusqu'à 65 %, et de nouvelles formes de soufflante et de compresseur. Grâce aux progrès réalisés par AMEDEO, les futurs spécialistes en MDO permettront un jour à l'industrie aérospatiale européenne d'atteindre son objectif, à savoir construire des avions respectant l'environnement.
Mots‑clés
Conception d'avions, aérospatiale, optimisation pluridisciplinaire de la conception, AMEDEO, conception de moteur
