+ 2009 Contrôle et maitrise du comportement aéroélastique

COSMIQ

Porteur du projet

Fabrice Thouverez Directeur LTDS

fabrice.thouverez@nullec-lyon.fr

Laboratoire(s) membre(s)

DOMAINES SCIENTIFIQUES

Mécanique
Vibro-acoustique

PLATEFORME INGÉNIERIE@LYON 

Machines tournantes et engrenage

SECTEURS INDUSTRIELS

Aéronautique

Axe(s) de recherches

OBJECTIFS

La complexité des phénomènes aéroélastiques agissant sur des secteurs d’aubes monobloc impose de réaliser des recherches à la fois côté structure, pour maîtriser et contrôler le comportement vibratoire, mais aussi côté aérodynamique pour prédire de façon fiable le comportement. Une telle démarche nécessite de mener de front non seulement des simulations, mais aussi des essais les plus proches possible d’une configuration réelle. Le projet Carnot COSMIQ franchi une étape dans le couplage aéroélastique fort en intégrant les avancées scientifiques des équipes engagées dans le projet.

 

 imag sign_cosmiq

RÉSULTATS

En termes de retombées technologiques, l’objectif a été de réaliser une percée selon deux axes.
· maîtrise du problème couplé aéroélastique (situations accordée et désaccordée) qui permet d’obtenir plus rapidement un design conforme au cahier des charges et entraîne une réduction des coûts de conception.
· contrôle des niveaux vibratoires qui assurera une marge au flottement plus importante et mieux maîtrisée, pour conduire à améliorer la sûreté des moteurs.

Cette recherche a permis de réaliser des simulations pointues en calculs fluide et structure qui ont été partagées et couplées. Des essais expérimentaux ont permis de valider la pertinence des choix numériques réalisés. Le comportement complexe de systèmes mécaniques a pu être analyser en situation de couplage fluide/structure et montrer l’impact du fluide sur leurs caractéristiques vibratoires

Cette étape franchie, elle a permis la réduction de modèle, sa simplification tout en conservant ses performances, afin que l'utilisation des algorithmes par les industriels puisse se réaliser sur leur propre machine.

INTÉRÊT INDUSTRIEL et societal

En comprenant les phénomènes aéroacoustiques complexes qui interviennent dans les turbomachines modernes, ces travaux permettent d'améliorer leur sûreté de fonctionnement.

La recherche sur ces outils d'enjeu indéniable pour l'industrie aéronautique a d'abord été le germe de plusieurs programmes ANR :

- ANR IRINA en relation avec EDF et Turbomeca,
- ANR CAPCAO 

Les fruits de ces travaux sont pleinement exploités dans la plate-forme sans équivalent dans le monde :

- Equipex PHARE -Plate-forme macHines tournantes pour la mAîtrise des Risques Environnementaux, faisant collaborer 4 laboratoires d’Ingénierie@Lyon (LTDS, LMFA, LaMCoS, MATEIS) aux côtés de EDF et Snecma,  et aidé dans sa mise en place par les travaux soutenus en 2012 par Ingénierie@Lyon dans le projet MERIT qui se concentre sur l'instrumentation.

 

 

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