Etude expérimentale des interactions aube-abradable à très grandes vitesses : influence du matériau et de sa microstructure

par Julien Vincent

Thèse de doctorat en Sciences des matériaux

Sous la direction de Pierre Chevrier et de Sylvain Philippon.

Thèses en préparation à l'Université de Lorraine , dans le cadre de EMMA - Ecole Doctorale Energie - Mécanique - Matériaux depuis le 03-03-2012 .


  • Résumé

    Afin d’améliorer l’étanchéité dynamique et donc les performances des différents étages constituant les turboréacteurs, le jeu aube-carter a été réduit entrainant un risque important de contacts rotor-stator. Pour limiter les endommagements et les efforts dus à ces contacts, des matériaux friables dits « abradables » sont déposés sur le carter. Afin d’assurer le bon fonctionnement du joint abradable, il est nécessaire de comprendre, prédire et quantifier les efforts et les différents mécanismes d’endommagement lors de ces contacts. Pour étudier ces interactions, un dynamomètre triaxial à large bande passante a été développé. Celui-ci permet de mesurer les efforts lors d’interactions à très grande vitesse (30 à 300 m/s) entre un outil rigide reprenant la géométrie du bout d’aube et une éprouvette propulsée à l’aide d’un banc balistique. Quatre matériaux abradables obtenus par projection thermique utilisés dans le compresseur basse pression ont été étudiés. L’analyse des surfaces d’abradable obtenues a permis d’identifier différents mécanismes d’endommagement. Des observations tomographiques ont été réalisées afin de mesurer la densification du matériau après interaction à l’aide d’outils d’analyse d’image. Ces essais ont permis d’établir un lien entre les signaux d’effort obtenus, les mécanismes d’endommagement et la microstructure du revêtement.


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