Conjectural Bifurcation Analysis of an Aircraft Engine Blade Undergoing 3D Unilateral Contact Constraints

Résumé : La possibilité de prédire numériquement des interactions rotor/stator initiées par des contacts entre le sommet d'une aube et le revêtement abradable déposé sur le carter a été mise en évidence dans des études numériques récentes dont les résultats sont en accord avec des observations expérimentales. Notamment, la valeur des vitesses critiques, les zones endommagées de l'aube ainsi que le nombre de lobes d'usure dans le revêtement abradable ont pu être prédits avec précision pour un cas d'interaction entre une aube de compresseur basse-pression et un carter supposé parfaitement rigide. Le comportement dynamique de l'aube au voisinage de la vitesse d'interaction comporte toutefois encore de nombreuses zones d'ombre puisque des variations brutales des niveaux de vibration observés expérimentalement n'ont pas pu être prédits numériquement sans émettre des hypothèses contraires aux observations (telle qu'une perte de contact) ou irréalistes (une dégradation extrême des propriétés mécaniques du matériau abradable). Cet article se concentre sur l'étude du comportement vibratoire d'une aube de compresseur haute-pression à proximité d'une vitesse critique. Les scenarios d'interaction pour deux vitesses proches $\Omega_c$ et $\Omega_c^*$ sont analysés à l'aide d'une décomposition modale empirique des signaux numériques. Les résultats obtenus sont confrontés au scénario d'interaction tel que les profils d'usure calculés et les zones de touches prédites permettent de l'entrevoir. La nature instable de la réponse de l'aube lorsque la vitesse de rotation dépasse la vitesse critique est mise en avant et permet d'envisager un scénario plausible pour expliquer les brusques variations observées expérimentalement sans perte de contact.
Type de document :
Communication dans un congrès
ASME/IGTI Turbo Expo Conference, Jun 2014, Düsseldorf, Germany. actes de la conférence ASME/IGTI Turbo Expo 2014, 2014, <10.1115/GT2014-25674>
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https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01183448
Contributeur : Alain Batailly <>
Soumis le : lundi 10 août 2015 - 14:05:23
Dernière modification le : mercredi 12 août 2015 - 10:43:34
Document(s) archivé(s) le : mercredi 11 novembre 2015 - 10:13:18

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Alain Batailly, Mathias Legrand. Conjectural Bifurcation Analysis of an Aircraft Engine Blade Undergoing 3D Unilateral Contact Constraints. ASME/IGTI Turbo Expo Conference, Jun 2014, Düsseldorf, Germany. actes de la conférence ASME/IGTI Turbo Expo 2014, 2014, <10.1115/GT2014-25674>. <hal-01183448>

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