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

by Étienne Goddet

Doctoral thesis in Genie electrique

Under the supervision of Nicolas Retière.

defended on 14-12-2017

in Université Grenoble Alpes (ComUE) , under the authority of École doctorale électronique, électrotechnique, automatique, traitement du signal (Grenoble) , in a partnership with Laboratoire de génie électrique (Grenoble) (laboratoire) .

Thesis committee President: Demba Diallo.

Thesis committee members: Anca Dieudonné, Jean-Michel Guichon, Jean-Philippe Parmantier.

Examiners: Hubert Piquet, Jean-Guy Caputo.

keywords

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

Alternative Title

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

Abstract

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.

keywords

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

Abstract

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.