Modélisation d'aubages fan de turbomoteurs amortis par patchs viscoélastiques précontraints

Au LMSSC, Paris, le 22 mars 2023 à 13h30

Matteo Couet
Doctorant, LMSSC, Cnam, Paris

Les aubes fan des turbomoteurs sont soumises en fonctionnement à des charges dynamiques élevées, en particulier sur les nouvelles architectures de moteur telles que l'Open Rotor. Ces charges peuvent induire des phénomènes aéroélastiques tels que le flottement ou les vibrations forcées, qui peuvent entraîner des dommages en fatigue et potentiellement compromettre l'intégrité du moteur. Pour réduire les contraintes subies par ces structures, un amortissement structurel externe peut être ajouté à la pale par des traitements actifs ou passifs. Les patchs viscoélastiques précontraints sont un traitement d'amortissement passif efficace, s'appuyant sur les capacités de dissipation d'énergie de ces matériaux lorsqu'ils sont soumis à des contraintes de cisaillement.

Les travaux réalisés durant ma première année de thèse ont mené au développement d'un modèle numérique par éléments finis pour prédire le comportement dynamique d'une aube fan élancée équipée d'un patch viscoélastique précontraint. Un intérêt particulier est porté au comportement viscoélastique du matériau, et les non-linéarités matériau et géométrique sont prises en compte. L'efficacité du patch sur la réponse dynamique de la structure est alors évaluée dans différentes conditions de fonctionnement (vitesse de rotation et température) afin de permettre l'optimisation du patch. Ce modèle numérique est validé sur des cas tests simples, et une campagne d'essais est en cours pour confronter les résultats avec des données d'essais expérimentales.