Caractérisation et modélisation des élastomères pour amortir des structures composites

Dans le cadre de cette thèse CIFRE avec Safran, on étudie des technologies amortissantes pour les structures tournantes des nouvelles générations de turboréacteurs afin de minimiser les effets des instabilités vibratoires comme le flottement. Les technologies d'amortissement envisagées reposent...

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1. Verfasser: El Archi, Youssera
Format: Dissertation
Sprache:fre
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Zusammenfassung:Dans le cadre de cette thèse CIFRE avec Safran, on étudie des technologies amortissantes pour les structures tournantes des nouvelles générations de turboréacteurs afin de minimiser les effets des instabilités vibratoires comme le flottement. Les technologies d'amortissement envisagées reposent sur l'introduction d'élastomère dissipatif dans la structure soit en surface soit dans le composite au niveau de la microstructure. C'est pourquoi la première partie de ce travail est dédiée à la caractérisation mécanique du comportement d'un élastomère cible pour cette application. Cette caractérisation a consisté en des essais statiques et dynamiques sur une certaine plage de fréquences et d'amplitudes et pour différents modes de sollicitation. A partir de ces observations, un modèle de loi de comportement basé sur le modèle de Maxwell généralisé formulé en grandes déformations est proposé et permet de prédire la réponse du matériau de l'étude. Un accent est porté sur la prise en compte de l'effet Payne par une approche originale. L'identification des paramètres du modèle à la fois en temporel et en fréquentiel est réalisée à l'aide d'une méthode robuste et rapide. L'implémentation de la loi de comportement dans un code de calculs EF a permis de valider l'approche sur des simulations d'essais multi-axiaux. Puis, une étude numérique comparative de différentes solutions d'amortissement se basant sur l'introduction d'élastomère à l'échelle de la microstructure d'un composite est effectuée dans le cadre de la viscoélasticité linéaire. On compare ces solutions à une dernière technologie d'amortissement qui est mise en place à l'échelle macroscopique, le patch d'élastomère contraint Within the framework of this thesis with Safran, we study damping technologies for the rotating structures of new generations of turbojet engines in order to minimize the effects of vibratory instabilities such as flutter. The damping technologies considered are based on the introduction of dissipative elastomer in the structure either on the surface or in the composite at the microstructure level. This is why the first part of this work is dedicated to the mechanical characterization of the behavior of a target elastomer for this application. This characterization consisted of static and dynamic tests over a certain range of frequencies and amplitudes and for different modes of solicitation. From these observations, a phenomenological model based on the generalized Maxwell model formulated