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Modélisation plastique bi-linéaire de l’usure de matériaux abradables : application aux turbo-machines

Published online by Cambridge University Press:  15 November 2010

Mathias Legrand  and
Christophe Pierre
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Abstract

Une prise en compte simplifiée et macroscopique de l’usure des matériaux abradables dansles moteurs d’avion est proposée. Ces revêtements sont positionnés sur les carters auniveau des sommets d’aubes. Plus spécifiquement, il s’agit d’inclure, au sein d’uneprocédure d’intégration en temps explicite dédiée à l’étude de l’interaction aube-carterpar contact mécanique, la prise en compte de l’évolution du profil d’usure en temps réel.Ce profil est mis à jour grâce à une loi de comportement plastique de l’abradable. Afin demaintenir des temps de calcul adaptés à des analyses paramétriques, les équations dumouvement de l’aube étudiée sont projetées sur un espace réduit construit selon laprocédure de synthèse modale de Craig-Bampton. Ce choix est motivé par la possibilité detraiter les contraintes de contact et les conditions d’usure directement dans l’espaceréduit. Il est montré que le comportement de ce matériau est à l’origine de zonesd’interaction dangereuses vis-à-vis de la stabilité de l’aube. Sous certaines conditions,l’utilisation de revêtements abradables semble très défavorable.

Keywords

Matériaux abradablesmoteur d’aviondynamique expliciteplasticité bi-linéairecontact mécaniqueTurbomachineryabradable coatingswearcontact mechanicsexplicit time-stepping techniqueplastic constitutive law
Type
Research Article
Information
Mechanics & Industry , Volume 11 , Issue 3-4: Giens 2009 , May 2010 , pp. 283 - 288
Copyright
© AFM, EDP Sciences 2010

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References

Références

Sinha, S.K., Non-linear dynamic response of a rotating radial Timoshenko beam with periodic pulse loading at the free-end, Int. J. Non-Linear Mech. 40 (2005) 113–149 CrossRefGoogle Scholar
Yi, M., He, J., Huang, B., Zhou, H., Friction and wear behavior and abradability of abradable seal coating, Wear 231 (1999) 47–53 CrossRefGoogle Scholar
Wang, Y.-F., Yang, Z.-G., Finite element model of erosive wear on ductile and brittle materials, Wear 265 (2008) 871–878 CrossRefGoogle Scholar
Eltongy, M.S., M.A. Elbestawi,Finite element modeling of erosive wear, Wear 45 (2005) 1337–1346 Google Scholar
Peyraut, F., Seichepine, J.-L., Coddet, C., M. Hertter,Finite element modeling of abradable materials – identification of plastic parameters and issues on minimum hardness against coating’s thickness, Int. J. Simul. Multidisci. Des. Optim. 2 (2008) 209–215 CrossRefGoogle Scholar
J.C. Simo, T.J.R. Hughes, Computational Inelasticity, 1998
Craig, R.R., Bampton, C.C., Coupling of substructures for dynamics analyses, AIAA J. 6 (1968) 1313–1319 Google Scholar
Carpenter, N.J., Taylor, R.L., M.G. Katona,Lagrange constraints for transient finite element surface contact, Int. J. Numer. Methods Eng. 32 (1991) 130–128 CrossRefGoogle Scholar
Legrand, M., Pierre, C., Cartraud, P., J.-P. Lombard,Two-dimensional modeling of an aircraft engine structural bladed disk-casing modal interaction, J. Sound Vib. 319 (2009) 366–391 CrossRefGoogle Scholar