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Titre
Institut Supérieur de l'Aéronautique et de l'Espace
/ 24-05-2018
Mahiddini Florian
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Le développement d’aéronefs « plus » voire « tout » électriques a pour conséquence la conception d’architectures
électriques embarquées de plus en plus complexes entraînant une très nette augmentation du nombre de câbles
électriques à déployer au sein des véhicules. Parmi les contraintes rencontrées lors des phases de définition et
d’intégration des réseaux de câblages, les aspects de compatibilité électromagnétique et de gestion des échauffements
thermiques deviennent de plus en plus critiques. Ainsi, ces travaux de thèse sont dédiés au développement
d’une méthodologie permettant la prédiction d’une part, des courants induits par et sur les réseaux de câblages
et d’autre part, de leur niveaux d’échauffement. En particulier, l’analyse bibliographique effectuée à cette occasion
montre que les phénomènes électrostatiques (à la base de la théorie des lignes de transmission) et de
conduction stationnaire de la chaleur sont strictement analogues, ce qui autorise une résolution simultanée de
ces deux problèmes pour les réseaux de câblages considérés. Les présents travaux démontrent que le calcul des
paramètres électriques primaires (p.u.l) du réseau et de la distribution de température dans le plan transverse
peut se faire de manière totalement couplé à l’aide d’un schéma numérique basé sur la Méthode des Moments
(MoM). Le choix de l’utilisation des équations intégrales pour la résolution de ce problème de potentiel se fonde
sur plusieurs avantages tels qu’une utilisation optimisée des ressources de calcul et l’utilisation d’algorithmes
efficaces de résolution, de surcroît naturellement parallélisables pour de futurs développements. Les outils de
calculs thermiques développés dans le cadre de cette thèse, et qui ont vocation à être intégrés dans la suite
logicielle CRIPTE de l’ONERA, ont fait l’objet d’une validation expérimentale pour plusieurs configurations de
harnais électriques. Les comparaisons simulations-mesures présentent de bons accords bien que les expérimentations
menées aient montré la difficulté d’obtenir précisément des valeurs du coefficient d’échange thermique,
même dans des conditions parfaitement maîtrisées. Les travaux ouvrent enfin des perspectives nouvelles sur
l’optimisation en terme de masse des réseaux de câblage (EWIS).
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