Caractérisation électrique de matériaux en composite pour fuselages d'avions

Depuis plusieurs années, l'augmentation du coût du pétrole se fait sentir sur le plan international. Le pétrole étant une source primaire d'énergie largement exploité, il joue un rôle très important dans l'économie mondiale, surtout dans le domaine du transport. Ainsi afin de rester compétitif, les entreprises œuvrant en transport se doivent de modifier leur approche lors des phases de conception de nouveaux produits ou d'amélioration de produit existants. Dans le domaine de l'aéronautique par exemple, la réduction de poids dans la structure des avions demeure un aspect important, même primaire, lors de la conception de nouveaux modèles afin de les rendre plus légers et plus efficaces. Dans le cadre de ce projet, la recherche est en relation avec de nouveaux matériaux structuraux plus légers pour de nouveaux avions. À ce jour, plusieurs recherches ont été entamées afin de trouver un substitut adéquat aux matériaux présents (aluminium) dans la structure des avions. Plusieurs matériaux innovants tel que l'aluminium-lithium et le composite à base de fibre de carbone attirent beaucoup d'attention en tant que candidat de remplacement. Ce dernier présente des propriétés mécaniques (légèreté et rigidité) supérieures à l'aluminium. Ses propriétés électriques par contre demeurent peu connues. L'objectif de ce projet, proposé par Bombardier, est de trouver une technique convenable qui permettrait de caractériser le composite afin d'en ressortir ces propriétés électriques (permittivité (εr), conductivité(σ), etc.). Dans ce mémoire, les études préexistantes et plusieurs approches pour la caractérisation du composite sont présentées et discutées. Ces approches ont pour but de mieux anticiper le comportement électrique du composite sous test. Une comparaison entre éléments connus (ex. aluminium) et le composite est aussi entreprise afin de bien le situer au niveau électrique, plus particulièrement au niveau de la conductivité pour de basses fréquences (≈1 MHz) jusqu'à de hautes fréquences (≈12 GHz). Finalement, plusieurs tests de simulations sont réalisés afin de reproduire les résultats obtenus et approximer la valeur de la permittivité/ conductivité du composite.