Laboratoire d’analyse de l’intégrité structurale

Conseil national de recherches Canada, Ottawa, Ontario
Que fait l'installation

Recherche sur l’intégrité structurale des aéronefs par l’expérimentation, la modélisation et les évaluations non destructives

Domaines d'expertise

Évaluation non destructive (END) des structures en métal et en composites, impact caché des matériaux, probabilité de détection, élaboration de méthodes END.

Mécanique et surveillance de l’état des structures soumises à une charge externe et au stress résiduel grâce à des techniques de pointe en optique et en diffraction des rayons X, y compris lors d’évènements fulgurants (explosions). Surveillance des dommages au moyen de systèmes optiques, piézoélectriques et microélectromécaniques évolués ainsi que de nanocapteurs et de plateformes d’essai servant à établir la sensibilité des capteurs.

Évaluation de la vie utile des structures au moyen de l’analyse par éléments structuraux finis, intégration de la modélisation et des essais, modèles du processus holistique d’intégrité des structures reposant sur la physique et servant à évaluer les effets environnementaux de même que les modes de défaillance complexes comme la corrosion et les dommages subis à de nombreux endroits ou ceux attribuables à la fatigue générale de la structure, élaboration de logiciels de pointe pour analyser la tolérance à la fatigue et aux dommages, analyse quantitative des risques et de la fiabilité pour faciliter la prise des décisions administratives sur la flotte.

Essais structuraux en grandeur réelle à l’aide de plateformes multiaxiales innovantes et d’une capacité de conception unique pour répondre aux besoins de prolongation de la durée de vie de la structure et de certification de navigabilité. Expertise dans le contrôle des systèmes pour des charges complexes et une vitesse d’essai optimale, tout en facilitant l’accès pour les inspections et l’entretien afin de réduire l’effort et le temps d’essai.

Services de recherche
  • Inspection non destructive (IND) et évaluation des matériaux et des structures
  • Étude sur la fiabilité et la probabilité de détection par IND
  • Surveillance de l’état des ouvrages
  • Mécanique expérimentale des structures, y compris corrélation des images numériques et analyse du stress thermoélastique
  • Analyse évoluée des structures et optimisation de la conception
  • Évaluation de la durabilité et de la tolérance aux dommages, prévision de la vie utile des structures
  • Essais pour la prolongation de la vie utile et la certification
Secteurs d'application
  • Aérospatial et satellites
  • Défense et industrie de la sécurité
  • Fabrication et transformation
  • Services professionnels et techniques (y compris les services juridiques, l’architecture et le génie)
  • Transport

Équipement

Fonction

Cadres de charge MTS (à axe unique)

 

Équipement varié pour les essais hydrauliques à servocommandes contrôlées par ordinateur (contrôle de la charge, de la course et des contraintes) pour des charges maximales allant de 1 100 à 220 000 lbf; méthodes d’essai de l’American Society for Testing and Materials (ASTM) pour la fatigue et la croissance des fissures; essais de conformité et surveillance des fissures par mesure directe de la différence de potentiel électrique (DPP)

Diffractomètre à rayons X iXRD de Proto

Mesure du stress résiduel de la plupart des alliages (acier, superalliages, aluminium) sur des articles allant des coupons aux composants de petite taille dans une enceinte de laboratoire revêtue de plomb. Le système peut être adapté pour l’évaluation de pièces plus volumineuses et être déployé sur le terrain.

Système d’acquisition des données HBM

500 canaux

Servocommandes hydrauliques

Puissance de 2 000 à 50 000 lbf; course allant jusqu’à 40 po

Équipement pour la vérification du courant de Foucault

À impulsions, classique à fréquence multiple, à imagerie optomagnétique, de poche, portatif, de table

Équipement pour les essais aux ultrasons

À réseau en phase, de table, portatif, à main, immersion (entièrement automatisé, table pivotante et barre d’indexation, cuve d’immersion de 8 pi x 3,5 pi x 3,5 pi, par écho d’impulsion ou transmission directe)

Scanneur informatisé pour radiographie CRxVision de GE

Radiographie classique ou informatisée

Système de thermographie EchoTherm 32

Thermographie active (à impulsions, par verrouillage), passive, par induction

Inventor 2020 d’Autodesk, CATIA V5-6

Bancs d’essai

Systèmes de commande (4) FlexTest 200 de MTS avec compensation du couplage transversal (capacité de 2 000 saisies)

Systèmes de commande du chargement des bancs d’essai utilisé avec les cellules de charge, tensiomètres, capteurs de déplacement (potentiomètre à fil, etc.) et transducteurs de pression. Contrôle en circuit fermé d’un maximum de 64 canaux avec 500 canaux pour la saisie des données.

Cadre d’essai biaxial de MTS

Capacité de 50 000 lbf en phase et hors phase

Caisson ESPEC pour essais environnementaux

 

Caisson climatique pour les essais de température et d’humidité; -65 °F à 350 °F avec réglage du taux d’humidité

Réseau distribué de capteurs optiques ODiSI-B de Luna

Système à fibres optiques; système à fibres optiques pour la détection des contraintes par rétrodiffusion de Rayleigh — longueur maximale de 20 mètres

AP5000 d’Atmospheric Plasma Solutions

Délimitation et analyse de l’oxydation des matériaux et de leur résistance au bombardement ionique au moyen d’ions gazeux

Système de corrélation des images numériques de Correlated Solutions

 

D’échelle microscopique à échelle macroscopique; prises de vues statiques et dynamiques à haute vitesse

Caméras à grande vitesse Photron (2)

 

Deux (2) systèmes de prises de vue SA-X à haute performance permettant de saisir de 13 000 à 1 000 000 d’images par seconde. Deux (2) systèmes SA-1 permettant de saisir de 1 000 à 25 000 images par seconde.

Mouton-pendule Charpy (marteau) d’INSTRON

Impact maximal de 300 pi-lbf par marteau

Système Dynatup d’INSTRON pour les essais d’impact

Impact : poids de 10 lb avec tour d’impesanteur de trois mètres

Cadre de charge à haute vitesse de MTS

Jusqu’à 55 000 lbf à une vitesse maximale de huit mètres par seconde

CanGROW

(logiciel exclusif au CNRC)

Logiciel simulant la croissance des fissures après les dommages subis à de nombreux endroits (nombre infini de fissures)

ProDTA

(logiciel exclusif au CNRC)

Logiciel d’analyse probabiliste de la tolérance aux dommages servant à calculer la probabilité d’une défaillance de l’ouvrage aéronautique en vue d’une évaluation des risques structuraux

Nastran/Patran

Marc/Mentat

StressCheck

ABAQUS

COMSOL

Logiciels d’analyse par éléments finis employés à des fins générales et pour vérifier de nombreux paramètres physiques, y compris des modules évolués d’analyse non linéaire

NASGRO

FASTRAN

AFGROW

Logiciels d’analyse de la tolérance aux dommages et de croissance des fissures. Logiciels de mécanique des fractures spécialisés axés tout particulièrement sur les applications en aérospatiale.

  • Ministère de la Défense nationale (MDN)
  • Aviation royale canadienne (ARC)
  • Recherche et développement pour la défense Canada (RDDC)
  • Directeur général — Gestion du programme d’équipement aérospatial (DGPEAGC)
  • Bombardier Aéronautique
  • Bell Helicopter
  • L3Harris (auparavant L-3 Communications [Canada] Military Aircraft Services [MAS])
  • IMP Aerospace
  • Pratt & Whitney Canada (PWC)
  • Siemens Canada
  • Transports Canada
  • Université Carleton
  • Université Laval
  • CRSNG – Conseil de recherche en sciences naturelles et en génie
  • PARI – Programme d’aide à la recherche industrielle
  • CRIAQ – Consortium de recherche et d’innovation en aérospatiale au Québec
  • CARIC – Consortium en aérospatiale pour la recherche et l’innovation au Canada