Contribution à la caractérisation locale des couples de matériaux mis en jeu lors du contact rotor/stator dans une turbomachine
Résumé
The main objective of this research project is to design a test-bench able to experimentally reproduce a blade-to-abradable interaction and to characterize the Metco M601 abradable liner deposited on the casing of the low-pressure compressor in an aircraft engine manufactured by Snecma.. The occurrence of unilateral contact and friction between the rotor and surrounding stator is not thoroughly investigated. For instance, the underlying dynamics of the blade is ignored. Moreover, the Metco M601 is obtained through thermal projection and, as a consequence, is very heterogeneous and features mechanical properties varying at the microscopic scale. Nevertheless, the investigation is limited to its macroscopic behaviour. The main objective of this work was to collect information relevant to the construction of efficient constitutive laws able to capture the dynamics of the abradable liner as well as the removal process arising during the interaction with a blade. The developed laws should then be useful to numerical works conducted for Snecma.
L'objectif des travaux présentés dans ce mémoire était de concevoir un banc d'essai permettant de simuler expérimentalement une interaction aube/abradable et de caractériser un matériau abradable présent à l'étage du compresseur basse-pression des moteurs SNECMA : le Metco M601. Le contact rotor/stator n'a pas été étudié dans toute sa complexité. L'influence du comportement dynamique de l'aube, par exemple, n'a, volontairement, pas été pris en compte. Par ailleurs, le matériau abradable étudié, le Metco M601, est un matériau obtenu par projection thermique de poudre d'aluminium-silicium et de polyester. À ce titre, il est extrêmement hétérogène et dispose de propriétés mécaniques variables à l'échelle microscopique. Toutefois, seul son comportement macroscopique a été étudié. Le but était en effet de recueillir des informations permettant la création de lois matériau caractérisant le comportement dynamique du revêtement abradable et de lois d'usure tenant compte des mécanismes d'endommagement mis en jeux lors de ces interactions. Ces données expérimentales devaient également pouvoir être utilisées pour la validation de modèles numériques développés au sein d'autres laboratoires travaillant pour la société SNECMA.