Etude d'assemblages frettés et à précontrainte axiale. Application à un rotor

par Daniel Doumenc

Thèse de doctorat en Génie mécanique

Sous la direction de Jean-Jacques Barrau.

Soutenue en 1996

à Toulouse, INSA .


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  • Résumé

    La rigidite de rotors de turbomachines de conditionnement d'air pour l'aeronautique est assuree par le frettage et la precontrainte axiale des differents elements constituant. Afin de determiner avec precision les vitesses critiques de rotation de ces rotors, il est necessaire de pouvoir calculer la rigidite statique de flexion de ces assemblages. Pour cela, une methode de resolution est developpee. Elle permet de modeliser le comportement statique de flexion de ces liaisons. Cette methode se situe dans le cadre d'une modelisation tridimensionnelle de type elements finis et comprend la mise en place d'un element de contact original prenant en compte le frottement. Deux eprouvettes possedant chacune un assemblage frette ou un assemblage par precontrainte axiale similaires a ceux presents sur les rotors sont considerees. Les etudes numeriques basees sur la modelisation de ces eprouvettes font apparaitre un comportement de flexion non lineaire. Des essais complets permettent de valider les resultats obtenus. Les differents cas traites montrent que la rigidite des assemblages depend de la repartition de la pression de contact sur les interfaces de liaison, des dimensions des assemblages et des efforts appliques. Des regles de conceptions sont degagees dans le cas du frettage. Les caracteristiques dynamiques des assemblages sont analysees experimentalement a partir des deux eprouvettes considerees. Le comportement mis en evidence est non lineaire ; il depend de l'amplitude de la force d'excitation. La particularite interessante de ce comportement est l'attenuation des amplitudes maximales des vibrations a la resonance. La possibilite de mieux utiliser cette propriete est examinee. Ces differents travaux aboutissent a la modelisation statique d'un rotor reel soumis a un systeme d'efforts simulant les conditions de fonctionnement. Les liaisons assurant au rotor une rigidite maximale, ses vitesses critiques de rotations peuvent alors etre determinees par les codes actuels de dynamique du rotor

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  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées. Bibliothèque centrale.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 1996/380/DOU
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