Coup de foudre

Le risque de coup de foudre sur des structures peut être décomposé en plusieurs types et analysé par Opera à l’aide de divers procédés :

Applications à risques de foudre :

  • Répartition du champ électrique : claquage/contournement
  • Répartition du champ électrique : zonage
  • Effets directs : répartition de tension
  • Effets directs : circulation de courant
  • Effets directs : thermiques et contraintes
  • Effets indirects : tensions induites
  • Effets indirects : courants induits

Quelques exemples de ces évaluations sont décrits dans les illustrations ci-dessous.

Un exemple de structure conjointe à base de matériaux composites en fibre de carbone faisant l’objet d’une analyse de flux électrostatique / de courant sous Opera. Ceci peut servir à déterminer la répartition de ce qui suit:
– Tension
– Champ électrique
– Densité de courant
et à évaluer le potentiel d’arc et de chauffage de tout composant.

Champ électrique d’espace libre et de surface dans un joint à base de matériaux en fibre de carbone

Champ électrique d’espace libre et de surface dans un joint à base de matériaux en fibre de carbone

Un exemple de simulation complète de véhicule. Une analyse des flux de courant / électrostatiques d’Opera sert à évaluer :
– Contraintes électrostatiques
– Analyse de zonage
– Répartition du courant à la suite d’un coup de foudre direct
– Chauffage
– Contraintes électromagnétiques et thermiques

densité du courant de surface provenant d’un coup de foudre tombant directement sur un véhicule d’essai

densité du courant de surface provenant d’un coup de foudre tombant directement sur un véhicule d’essai

Un exemple d’analyse électrostatique sous Opera pour évaluer le traitement par rapport à un dirigeable fonctionnant à l’hélium.
La décomposition en hélium est d’environ un tiers par rapport au taux dans l’air. Par conséquent, les fabricants utilisent des conducteurs tressés pour réduire les champs internes.
Dans les parcelles ci-dessous, nous évaluons les contraintes de champ résultant d’un champ externe constant appliqué.

Dirigeable fonctionnant à l’hélium avec conducteurs tressés

Dirigeable fonctionnant à l’hélium avec conducteurs tressés

Un exemple d’une analyse de risques sur une pale d’éolienne.

Potentiel de pale d’éolienne et de champ électrique

Potentiel de pale d’éolienne et de champ électrique

Un exemple d’analyse transitoire d’Opera pour représenter un coup de foudre sur un rotor et un moyeu d’hélicoptère.

densité de courant dans le rotor et le moyeu à la suite du coup de foudre direct

densité de courant dans le rotor et le moyeu à la suite du coup de foudre direct

Une analyse des harmoniques peut servir à évaluer les effets indirects sur les structures internes d’aéronefs à la suite d’un coup de foudre sur le fuselage.

champ magnétique à la suite d’un coup de foudre direct sur le fuselage

champ magnétique à la suite d’un coup de foudre direct sur le fuselage

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