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Interaction aube-carter : contribution de l’usure de l’abradable et de la thermomécanique sur la dynamique d’aube

type de publication      thèse de doctorat
date de publication 10-09-2010
auteur(s) Millecamps Antoine
jury Dufrenoy P.; Brunel J.F.; Cartraud P.; Combescure A.; Kondo D.; Philippon S.; Suffis A.; Garcin F.
école Université de Lille 1
  
résumé L’enjeu actuel pour les fabricants de turboréacteurs est de fournir des moteurs peu polluants tout en assurant un rendement élevé. Une solution consiste en une réduction significative du jeu entre le rotor aubagé et le stator, pouvant néanmoins conduire à des contacts sévères engendrant des pertes d’aubes. Même si la rupture des aubes provient d’un phénomène de fatigue sous sollicitation vibratoire, l’excitation, issue des contacts intermittents, reste méconnue. L’objet de ce travail est de considérer ces aspects, c’est-à-dire l’influence des efforts au contact, de l’usure et de la thermomécanique sur le comportement vibratoire.
Des résultats d’essais de contact aube-carter sur banc à échelle réelle, ayant conduit à la fissu-ration d’aubes, sont tout d’abord analysés. Les résultats permettent de constater différents régimes vibratoires avant la fissuration et de relever les profils d’usure du carter ainsi que les échauffements issus du contact.
Afin d’expliquer ces observations, des simulations numériques sont réalisées. Les études de la dynamique d’aube apportent une explication sur les profils d’usure du carter. Des simulations thermomécaniques montrent une influence significative des dilatations thermiques au contact. Enfin, une étude numérique couplée d’une aube en contact avec un carter est menée, considérant l’usure du carter induite par la dynamique de l’aube en contact, les échauffements et les dilatations thermiques se produisant au contact aube-carter. L’influence de ces phénomènes sur la dynamique de l’aube est clairement démontrée notamment les variations de régime vibratoire et les conditions pouvant entrainer la divergence du système.
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