« Estimation de l’amortissement des aubages en analyse modale opérationnelle »

Mots-clés : estimation modale, identification de sous-espaces, soufflante de turboréacteur

Rendez-vous le mercredi 24 janvier 2024 à 14h30 dans l’amphithéâtre 203 du bâtiment W1, à l’École Centrale de Lyon (campus d’Écully)

COMPOSITION DU JURY

• Thouraya BARANGER, Professeure des Universités, Université Lyon 1 – Examinatrice
• Pierre ARGOUL, Maître de Conférences HDR, Université Gustave Eiffel – Rapporteur
• Jean-Luc DION, Professeur des Universités, Supméca – Rapporteur
• Clara MARTY, Ingénieure d’Études, Safran Aircraft Engines – Examinatrice
• Cécile ESTEVES, Ingénieure d’Études, Safran Aircraft Engines – Examinatrice
• Fabrice THOUVEREZ, Professeur des Universités, École Centrale de Lyon – Directeur de thèse
• Claude GIBERT, Ingénieur de Recherche CNRS, École Centrale de Lyon – Co-encadrant de thèse

RÉSUMÉ

Les objectifs du secteur aérien européen pour la réduction des impacts environnementaux conduisent à concevoir de nouveaux moteurs d’avion civil. Ces nouvelles conceptions peuvent induire des risques aéroélastiques plus sévères pour les soufflantes de turboréacteur. Dans ce contexte, comprendre et prédire les phénomènes de dissipation d’énergie constitue un enjeu industriel important. Comme ces phénomènes peuvent être variés et complexes, l’approche expérimentale prend une grande importance pour l’étude de l’amortissement. Ces travaux de thèse se concentrent sur l’estimation de l’amortissement au sein de soufflantes de turboréacteurs. Pour cela, ils traitent de méthodes d’estimation modale dans le domaine fréquentiel et temporel. Les problématiques d’estimation modale sont abordées grâce à un banc d’essais permettant de réaliser des mesures vibratoires sur une soufflante à l’échelle 1:1 en rotation sous vide et excitée par des actionneurs piézoélectriques. De plus, les méthodes d’identification de sous-espaces, présentant des avantages intéressants pour l’estimation des modes de soufflantes en rotation, sont traitées de manière plus spécifique. Les performances d’estimation de ces méthodes ont été évaluées sur des modèles numériques. Puis, ces méthodes ont été appliquées sur des mesures vibratoires de soufflante en rotation sous vide. Par ailleurs, les données d’essais en conditions de fonctionnement montrent que les excitations de l’environnement opérationnel peuvent induire des réponses transitoires significatives. En conséquence, nous avons étudié l’influence d’effets instationnaires sur la caractérisation modale grâce à des essais vibratoires pour lesquels les excitations présentent différents taux d’instationnarité. Enfin, les méthodes d’estimation montrant des résultats encourageants sur les essais en rotation sous vide ont été appliquées sur des données expérimentales obtenues en conditions opérationnelles.