Les coups de foudre sur les avions induisent des niveaux de courant élevés dans
les assemblages aéronautiques dont la résistance électrique est principalement
concentrée dans les interfaces de contact entre les différents
parties. En conséquence, les effets Joule maximum, les effets électriques
et, par conséquent, les probabilités de déclenchement ont lieu dans le
les contacts électriques des ensembles aéronautiques. Pouvoir
pour prévoir le comportement des contacts électriques sous haute
niveaux actuels est alors nécessaire pour fournir une meilleure
la compréhension des phénomènes d’allumage et de dégazage
induite par la foudre sur les structures aéronautiques. Le site
les travaux actuels portent sur la modélisation à l’échelle microscopique
de ces contacts électriques sous des niveaux de courant élevés, par une
description géométrique et physique simplifiée. 2D
Les simulations axisymétriques et 3D en volume fini sont utilisées pour
étudier des géométries de contact simplifiées et examiner les
la dynamique de distribution, l’augmentation de la température et la phase
les transitions. Enfin, un modèle pseudo-analytique simple est
proposé qui permet des études paramétriques sur des
et des contacts électriques réalistes.
La résistance de contact entre deux surfaces conductrices est une
conséquence du resserrement des lignes actuelles. Elle a
franchir les points, appelés « points A » dans la littérature, où
les microcrêtes de rugosité d’une surface rencontrent : trois points A représentés.
Un contact électrique consiste alors en une répartition de plusieurs aspots en parallèle, chacun caractérisé par une constriction
de quelques micromètres de rayon. Pour pouvoir étudier une
distribution des points a, un modèle pour un seul point a est alors
nécessaire. Dans la première partie de cette étude, la répartition actuelle
par un point a unique est modélisé par un axe symétrique 2D
méthode des volumes finis. La résistance électrique d’un seul
est ensuite comparée aux valeurs obtenues dans le
la littérature par des approches analytiques. Ensuite, la répartition des
la densité de courant et le réchauffement par effet Joule dans le spot est
ainsi que la diffusion thermique et les transitions de phase
car le métal solide est chauffé à des températures supérieures à
points de fusion et d’ébullition. Dans la deuxième partie, le
l’interaction électrostatique entre les différents points est abordée
au moyen de simulations 3D en volume fini. Sur la base de ces
résultats, un modèle pseudo-analytique simple est finalement dérivé en
la troisième partie de ce travail. Elle permet d’étudier les
la distribution actuelle et l’évolution de la résistance de contact d’un
de nombreux points A en parallèle, plus représentatifs d’un
contact réel. Il est capable de simuler la vaporisation complète
des plus petits points A, et la redistribution des
des endroits détruits aux plus grands. Un système paramétrique
L’étude est menée avec ce modèle de contact et une forte
l’accent est mis sur l’effet de la distribution initiale au comptant
pour une résistance de contact donnée.
La capacité thermique en fonction de la température et la capacité thermique et
les conductivités électriques du métal solide jusqu’à la fusion
ont été obtenus à partir des références.
Cependant, la conductivité de l’état de vapeur métallique est
difficile à aborder puisque dans l’hypothèse d’une isochoric
l’échauffement de la pression peut atteindre des milliers de bars, ce
impliquerait une expansion rapide, suivie d’une diminution de la densité
et une transition métal-isolant dans la vapeur, bien au-delà de la
portée de cette étude. Dans un premier temps, il a été supposé
que la densité et la conductivité de la vapeur métallique diminuent rapidement
suffisamment pour qu’il ne modifie pas de manière significative l’actuelle
distribution. Ensuite, une conductivité
représentant
d’un plasma d’aluminium à la pression atmosphérique a été
considéré pour la phase gazeuse. Cette conductivité étant
beaucoup plus petite que la conductivité de la phase solide, aucun courant ne circule dans la phase gazeuse et
la vaporisation du métal du point a augmente sa
résistance électrique. En raison du courant total imposé
passant par le point A, la résistance augmente en raison
la vaporisation entraîne une augmentation très rapide du Joule
le chauffage, la température, puis le taux de vaporisation lui-même.
Voir aussi : https://cecb.ch, https://www.vd.ch, https://www.romande-energie.ch, https://www.groupe-e.ch