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Modélisation des matériaux abradables 
(F. Peyraut)

Ce travail a été réalisé dans le cadre d’une collaboration entre les laboratoires M3M et LERMPS de l’UTBM. Il concerne la modélisation des matériaux abradables qui jouent un rôle essentiel pour améliorer les performances des compresseurs de moteurs d’avions, dans lesquels ils permettent de limiter les flux de gaz indésirables entre les extrémités des ailettes et les parties statiques. Le principe est obtenir le jeu le plus faible possible entre les ailettes et le stator, l’extrémité des ailettes venant usiner (« abrader ») le revêtement lors d’une première mise en service, afin d’obtenir idéalement un jeu théoriquement nul.
Pour prendre en compte la dimension multi-physique du problème, un modèle éléments finis a été développé par l’équipe MOS, grâce au code de calcul industriel ANSYS (figure 5).
Ce modèle inclut le couplage entre la thermique et la mécanique, la modélisation du contact entre les ailettes et le revêtement, ainsi qu’une loi de comportement orthotrope élasto-plastique à deux paramètres. Ces deux paramètres sont identifiés à l’aide d’une procédure inverse utilisant les outils d’optimisation d’ANSYS et le test de dureté HR15Y.


                  

Figure 5. Calcul éléments finis contact ailette-revêtement

La collaboration de recherche sur ce sujet, entre les laboratoires M3M et LERMPS, a été initiée dans le cadre du projet européen SEALCOAT (2002-2006), et s’est poursuivie dans le cadre du projet européen NEWAC (New Aeroengine Concepts) qui a débuté en 2006.

 

 

 

 

 

 

 

 

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