Travail de fin d'études et stage[BR]- Travail de fin d'études : Interaction rotor-stator dans un booster d'un turboréacteur - Développement d'un modèle complet d'usure d'un matériau abradable et son intégration dans un modèle numérique[BR]- Stage d'insertion professionnelle : GD Tech

Abstract

L'amélioration de l'efficacité d'un turboréacteur revêt une importance capitale dans le domaine de l'aéronautique, en vue de répondre aux exigences environnementales et économiques de plus en plus strictes. L'une des approches pour accroître le rendement d'un turboréacteur consiste à réduire l'espace entre les aubes et le carter. Cependant, cela augmente le risque de contact entre les aubes et le carter pendant le fonctionnement, pouvant entraîner des dommages voire la rupture de ces composants mécaniques. Pour atténuer ce risque, une solution couramment utilisée est de déposer matériau abradable entre les aubes et le carter, qui se laisse user par les aubes sans offrir une résistance mécanique excessive. L'objectif actuel est donc de trouver la combinaison optimale de géométrie des aubes et de matériau abradable.

Ce mémoire a pour but d'améliorer la modélisation de l'usure des matériaux abradables en implémentant dans un logiciel de simulation numérique un modèle d'usure.Ce modèle d'usure est construit sur la base de données expérimentales obtenues à partir de tests d'indentation et de scratching spécifiques.

Le matériau abradable est composé d'une phase polymère associée à une phase d'aluminium. Les propriétés mécaniques de l’abradable ont été évaluées à l’aide de tests d’indentation à différentes profondeurs. Ces tests d’indentation à profondeur variable permettent d’acquérir les propriétés mécaniques globales du matériau ainsi que celles de chaque phase individuellement. La comparaison entre les propriétés des phases séparément rend possible l’étude de l’interaction entre les phases.Les tests de scratching, réalisés à force et profondeur constantes pour différentes vitesses, permettent d'établir une relation entre la vitesse et la profondeur d'usure. La loi d'usure obtenue après interpolation des données expérimentales est un polynôme d'ordre 1. Selon cette loi, l'usure diminue à mesure que la vitesse augmente.

Une fois les propriétés mécaniques globales du matériau abradable et la loi d'usure établies, une correction dépendant de la vitesse a été ajoutée à la loi d'usure par défaut du logiciel. Cette correction a été implémentée afin de mieux représenter numériquement l'enlèvement de matière observé lors des expérimentations. La méthodologie utilisée pour l'implémentation du modèle d'usure semble cohérente. Cependant, en raison du temps de calcul élevé requis par le modèle numérique, l'ensemble des résultats n'ont pas encore pu être obtenus.

La prochaine étape, qui ne fait pas partie de ce mémoire, vise à améliorer la loi d'usure. Cela implique d'élargir sa plage de vitesses et de forces, afin de l'utiliser de manière fiable dans le contexte de l'interaction rotor-stator des turboréacteurs.