Modelisation du contact en dynamique : construction d'un element simplifie de contact et application a l'interaction rotor/stator

par ISABELLE GIRAUDON GUILLOTEAU

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Bernard Peseux.

Soutenue en 1999

à Nantes .

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  • Résumé

    La modelisation de l'interaction entre un rotor et un stator dans un moteur d'avion est tres delicate. Elle fait intervenir de nombreuses notions, comme le phenomene non-lineaire de contact, la dynamique, les grandes rotations notre etude a consiste a elaborer un element de contact et a l'integrer dans le module dynamique mecano du logiciel samcef, a l'aide de l'element utilisateur. Le schema d'integration temporelle du module transitoire mecano est le schema implicite de newmark. L'element simplifie de contact consiste en un ressort bilineaire dont la raideur est deduite d'une analyse en dynamique de la methode des multiplicateurs de lagrange. Cette raideur, associee a une methode classique des penalites, est tout d'abord utilisee pour modeliser le contact entre deux corps dans differents cas d'impact (masses ponctuelles, barres elastiques). Cette premiere serie de calculs, associee a une etude de compatibilite des vitesses et accelerations, a permis de degager des regles de choix des parametres de newmark. Puis, une seconde serie de calculs a ete realisee pour modeliser l'interaction entre un rotor et un stator apparue a la suite d'une perte d'aube de soufflante, dans la partie basse pression d'un moteur d'avion. Le phenomene etudie est le comportement de la structure sous l'effet du balourd cree par cette perte d'aube. Les modelisations sont realisees a l'aide de matrices gyroscopiques, evitant ainsi la gestion des grandes rotations. L'utilisation de la condensation dynamique pour les differentes parties du stator diminue le nombre de degres de liberte du modele et contribue a accelerer les calculs. Les resultats issus de mecano sont ensuite compares a ceux obtenus a l'aide d'un code commercial dedie a la simulation en dynamique rapide, ls-dyna3d, et possedant un puissant algorithme de recherche et de traitement du contact. Le nouvel element de contact s'avere etre un bon compromis entre precision et temps de calcul.


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  • Détails : 216 p.
  • Annexes : 80 ref.

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  • Bibliothèque : Ecole centrale de Nantes. Médiathèque.
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  • Cote : Th.1809 bis
  • Bibliothèque : Ecole centrale de Nantes. Médiathèque.
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  • Cote : Th.1809
  • Bibliothèque : Université de Nantes. Service commun de la documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 99 NANT 2076
  • Bibliothèque : Université de Nantes. Service commun de la documentation. Section Sciences.
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  • Cote : 99 NANT 2076
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