Modelling the Crash Response of Composite Structures

Abstract
The paper describes recent progress on the materials modelling and numerical simulation of the dynamic crash response of fibre reinforced composite structures. The work is based on the application of explicit finite element analysis codes to composite aircraft structures and structural elements under low velocity impact conditions (up to 15 m/s). Structures studied are designed to absorb crash energy and reduce seat deceleration pulses in aircraft subfloor structures, and consist of an aircraft keel beam concept for an executive aircraft and hybrid carbon/aramid helicopter subfloor box structures. Comparison between predicted structural response and failure modes with observed test results are given in each case.

Résumé
Cette communication décrit les progrès récents effectués dans le domaine de la modélisation des matériaux et de la simulation numérique du comportement d'éléments de structure en composite lors d'un crash. Cette étude est basée sur l'application de la méthode des éléments finis à ces éléments de structure avion dans le cas d'impact à basse vitesse (jusqu'à 15 m/s). Les structures étudiées (longerons inférieurs de la carlingue d'un avion d'affaires et les longerons de la structure inférieure d'un hélicoptère) sont conçues de manière à absorber le maximum d'énergie du crash et par conséquent à réduire l'intensité du pic de décélération. Les résultats des simulations sont ensuite comparés aux essais effectués.