INCAS

Le jeudi 25 juin 2020 s’est tenue, en visioconférence, la réunion de clôture du projet INCAS. Ce projet s’achève sur des avancées scientifiques et technologiques prometteuses dans le domaine de l’atténuation des ambiances vibratoires pour équipements sensibles embarqués. Une bonne collaboration entre les membres du consortium a été soulignée, ainsi que le caractère structurant de ce type de projet d’envergure, notamment pour des PME industrielles.

Labellisé par AXELERA et financé au FUI 21, le projet INCAS a pour objectif de développer des solutions technologiques permettant d’atténuer les ambiances vibratoires basses fréquences d’équipements embarqués sensibles intégrés sur des assemblages mécaniques complexes.

Fiche d’identité du projet

  • INCAS : INnovation de Concepts AtténuateurS pour l’atténuation des ambiances vibratoires d’équipements sensibles embarqués
  • Durée : octobre 2016 – avril 2020
  • Budget : 4,3 M€ dont 1,8 M€ d’aides publiques
  • Pôles labellisateurs : ASTECH Paris Région, Aerospace Valley, AXELERA, Elastopôle, Systematic, CIMES
  • Partenaires : 4 groupes (ArianeGroup, AirbusGroup, Airbus Defence & Space, Safran Helicopter Engines), 4 PME (AVNIR Engineering – porteur, INTES France, EFJM, SOCITEC), 2 laboratoires (Mateis de INSA Lyon, SIMaP de INP Grenoble)

Enjeux et objectifs

Les enjeux sont axés autour de deux problématiques industrielles : la réduction des ambiances vibratoires basse fréquence des satellites sur les prochaines générations de lanceur et l’amortissement des tuyauteries sur moteurs d’hélicoptère.

Le projet a également pour ambition de simuler le comportement dynamique global du système amorti en prenant en compte les non-linéarités des solutions technologiques dans le but de les optimiser.

Deux types de solutions sont étudiés : des systèmes d’isolation vibratoire (l’un à base de câbles métalliques toronnés et l’autre à base d’élastomère) et des solutions amortissantes pour atténuer les vibrations directement au sein des matériaux des structures porteuses, en conservant leur rigidité initiale (nouveaux matériaux rigides et amortissants).

Principaux résultats

  • Développement de composites hybrides co-continus multi-échelles légers, raides et amortissants : pré-design, essais de caractérisation du composite et de ses constituants, étude numérique à l’échelle du matériau puis à l’échelle de la structure. Un DIS amortissant sur la base de ce matériau composite permettrait à plus long terme de supprimer les systèmes d’isolation vibratoire pour améliorer le confort des étages supérieurs de lanceurs futurs. Une suite est proposée pour monter encore sa maturité.

Développement de matériaux composites hybrides co-continus

 

  • Développement TRL 6 d’isolateurs élastomériques et d’isolateurs à base de câble métallique (PID) pour améliorer le confort des charges utiles des futurs lanceurs spatiaux à court terme. Le projet INCAS a permis de monter en maturité des concepts atténuateurs qui pourront être développés pour des applications lanceurs. La dernière campagne d’essais durcis a convaincu les programmes d’Ariane Group de la pertinence et de la maturité des solutions. 

Démonstrateur opérationnel échelle 1 pour les essais de validation TRL6 de fin de projet

 

  • Développement TRL6 d’absorbeurs dynamiques à base de câbles métalliques et isolateurs élastomériques pour tuyauteries de moteur d’hélicoptère de différents diamètres / essais de validation sur banc moteur réel réalisés.
    Les différents essais partiels réalisés en laboratoire, ainsi que les essais réalisés sur moteur avec les nouvelles technologies d’amortisseurs métallique à poutre ou élastomère développés dans le projet ont permis de mieux appréhender les phénomènes vibratoires mis en jeu sur les tuyauteries moteurs. La technologie d’amortisseurs à poutre développée s’avère très prometteuse et pourra faire l’objet d’une future collaboration au-delà du projet INCAS. De même côté modélisation, la prise en compte des phénomènes non linéaires vont permettre d’améliorer les pratiques de dimensionnement des tuyauteries. Cette activité doit être poursuivie au-delà du projet INCAS.
  • Développement d’outils numériques innovants : démonstrateurs numériques pour optimisation des technologies, méthode de balance harmonique (HBM) et traitement des non-linéarités par analyse modale.

Premières retombées

  • Développement de nouveaux produits et solutions technologiques logicielles avec passage TRL3 à TRL6 sur la globalité du projet avec des essais sur des démonstrateurs opérationnels échelle 1
  • Nouvelles connaissances scientifiques & techniques : 5 publications, 6 communications internationales, 4 communications nationales
  • Mise en place d’évènements « Club Utilisateurs », pour renforcer les échanges (1er évènement réalisé à mi-projet, 2ème évènement planifié pour Septembre 2020)
  • 1 thèse Mateis/SIMaP
  • Création de 7 ETP, Maintien de 4 ETP
  • 11 stages réalisés chez les partenaires du projet

CONTACT

NATHALIE VOISIN, responsable R&D, AVNIR Engineering: n.voisin@avnir.fr

Projet labellisé par ASTECH Paris Région et co-labellisé par Aerospace Valley, AXELERA, Elastopôle, Systematic,CIMES