Comportement dynamique des structures en présence de frottement sec : application aux ensembles aubés

= Dynamic behaviour of rubbing structures : Application to bladed systems

• Auteur / Autrice : Flavio D'Ambrosio
• Direction : Georges Jacquet-Richardet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique
• Date : Soutenance en 2004
• Etablissement(s) : Lyon, INSA
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mécanique, Energétique, Génie Civil, Acoustique (Villeurbanne ; 1993-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LDMS - Laboratoire de Dynamique des Machines et des Structures (Lyon, INSA1968-2003)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Georges Jacquet-Richardet, Jean-Jacques Barrau, Muzio Gola, Fabrice Thouverez, Eric Chatelet, Régis Vilagines
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jean-Jacques Barrau, Muzio Gola

Mots clés

Mots clés contrôlés

Matériaux -- Fatigue

Turbomachines

Résumé

Une des causes les plus fréquentes d'endommagement des turbomachines est représentée par la rupture à la fatigue des aubes. Des dispositifs de liaisonnement spécifiques (nageoires, dissipateurs sous plate forme) sont utilisés afin de réduire les amplitudes des vibrations par frottement sec. Une démarche numérique expérimentale permet la validation des procédures mises en œuvre pour modéliser le comportement non linéaire de ce type de structure. Parallèlement une nouvelle méthodologie d'identification du type de contact le mieux adapté est introduite à partir de l'analyse du comportement dynamique. Les causes réelles de l'aplatissement des pics des réponses forcées, sont analysées grâce à l'évaluation de l'énergie dissipée et des changements des états de contact lors des phases stick/slip (bloqué/glissant). Finalement, une procédure numérique est conduite avec pour objectifs principaux d'obtenir, dès la conception, des précieuses indications quant aux niveaux de réponses des aubes et quant à leur sensibilité au phénomène du désaccordage.

One of the most common failure modes for turbomachinery wheels is high-cycle fatigue of blades. To avoid high amplitudes and extend the working life of machines, different devices (shrouds, dampers under plat-form) are used. An experimental numerical approach allows to validate the procedures used to represent the non linear behaviour of these structures. At the same time, a new method approach to identify the most adapted contact model is introduced directly from an analysis of the experimental dynamic behaviour. The real causes of the flattening of the frequency response functions peaks are considered analysing the real dissipated energy by dry friction and the change of the contact state during a stick/slip phase. At the end, a numerical approach is conducted to obtain principal indications about damped vibrations and the sensitivity on the mistuning for a cyclic symmetrical structure.