Analyse spectrale et surveillance des réseaux maillés de retour de courant pour l'aéronautique

par Étienne Goddet

Thèse de doctorat en Genie electrique

Sous la direction de Nicolas Retière.

Soutenue le 14-12-2017

à l'Université Grenoble Alpes (ComUE) , dans le cadre de École doctorale électronique, électrotechnique, automatique, traitement du signal (Grenoble) , en partenariat avec Laboratoire de génie électrique (Grenoble) (laboratoire) .

Le président du jury était Demba Diallo.

Le jury était composé de Anca Dieudonné, Jean-Michel Guichon, Jean-Philippe Parmantier.

Les rapporteurs étaient Hubert Piquet, Jean-Guy Caputo.

mots clés

• Théorie spectrale des graphes
• Théorie des graphes
• Avion composite
• Topologie des réseaux
• Théorie spectrale (mathématiques)
• Réseaux électriques (énergie) -- Répartition des charges
• Aéronautique

Résumé

Depuis plusieurs années, l’aéronautique est confrontée à une mutation majeure due à l’émergence des matériaux composites. Ce changement, justifié par les excellentes propriétés mécaniques des matériaux composites et un gain de masse important, implique une révision complète des réseaux de retour de courant. Pour faciliter cette révision, la thèse propose de lier au travers de l’analyse spectrale des graphes les performances des réseaux électriques avec leur topologie. Deux objectifs couplés sont étudiés : un dimensionnement topologique visant un bon compromis masse/robustesse et une stratégie de surveillance de ces réseaux.

mots clés

• Spectral graph theory
• Graph theory
• Composite aircraft
• Network topology

Titre traduit

Spectral analysis and monitoring of meshed current return path networks in aeronautics

Résumé

The principles of the electrical system design in future aircrafts have to be reconsidered due to the emergence of new composite materials. The use of these materials for the aircraft structure has indeed implied a complete revision of on-board current return path networks. To facilitate this revision, it is proposed to link through the spectral graph analysis the performances of electrical networks with their topology. The aim of this thesis is to give topological drivers that could help the aeronautical engineers during the design process and then to propose a monitoring methodology.