Comportement dynamique en torsion et en régime transitoire d'un démarreur de réacteur d'avion

par Pascal Vernay

Thèse de doctorat en Mécanique

Sous la direction de Guy Ferraris.

Soutenue en 1999

à Lyon, INSA .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    L'objectif de cette étude est de déterminer le comportement dynamique en torsion et en régime transitoire d'un démarreur de réacteur d'avion. Les phases de régime transitoire sont le démarrage et surtout le réengagement. Dans une première partie, le démarreur est étudié dans son ensemble, le modèle comporte des arbres, des disques et des éléments de liaison non-linéaires. La chaîne cinématique comporte deux types de non-linéarités, l'embrayage de type roue libre à galets de forme et les jeux de denture du réducteur. Ces éléments non-linéaires sont, dans un premier temps, modélisés séparément afin d'analyser leur comportement et de mettre au point les méthodes de résolution. La raideur non-linéaire de l'embrayage est fonction des déplacements et des vitesses des bagues de la roue libre, la non linéarité des jeux de fonctionnement se traduit par des variations brutales de raideurs. Un logiciel général mis au point permet de simuler le comportement dynamique d'un démarreur complet comportant des éléments linéaires et non-linéaires. Des simulations de réengagement sont présentées, les couples transitoires transmis par les arbres de liaison dépassent la valeur admissible quand la roue libre embraye après une période de glissement. Dans une deuxième partie, pour caractériser cette période de glissement, le comportement dynamique de la roue libre est étudié plus finement. La roue libre est composée de deux bagues entre lesquelles est disposée une série de galets. Une étude statique est d'abord présentée, l'évolution de la raideur de la roue libre déterminée expérimentalement est comparée aux résultats de la simulation numérique où les déformations des bagues et des galets sont prises en compte. Une bonne corrélation est obtenue. Ensuite deux études dynamiques sont réalisées afin de rechercher précisément les phases de glissement et de frottement. Pour chacune une expérimentation et une application numérique sont présentées.

  • Titre traduit

    = Torsional dynamic behavior of a jet engine starter during transient state


  • Résumé

    The aim of this study is to predict the dynamic behavior of a jet engine starter. The work focuses on the transient behavior in torsion during start-up and especially during running engagement. The first part is devoted to the study of which le kinematic chain of the jet engine starter composed of shafts, discs and non-linear link parts. Non-linearities can be classified in two categories due to: sprag-type over-running clutch - reduction gear backlash. The non-linear stiffness of the clutch is dependent on the displacements and speeds of its inner and outer races; the non-linearity of the running clearances results in sharp variations of stiffness’s. These nonlinearities are first studied and modeled separately in order to obtain better understanding of their behavior. Specific models and numerical methods are developed and used. Then a computer program is written in order to simulate the dynamic behavior of a starter-gear. Simulations of the running engagement are presented. The transient torques transmitted by the shafts exceeds the acceptable value when the clutch engages after a sliding period. The second part is devoted to accurate determination of the dynamic behavior of the overrunning clutch and to the characterization of the sliding effect. The clutch is composed of sprags between the inner and outer races. The experimental clutch stiffness versus torque is first compared with the numerical results where the detàm1ations of races and sprags are modeled. Then, two dynamic studies are carried out in order to identify the sliding and friction phases with precision. For all cases, experimental and numerical results are in good agreement.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (118 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p.108-110

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  • Disponible sous forme de reproduction pour le PEB
  • Cote : 621.41 VER
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  • Odds : C.83(2302)
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