Prédiction des interactions rotor/stator
Ces travaux de recherche ont pour objectif d'analyser, de comprendre et de prédire certains phénomènes vibratoires non-linéaires au sein des moteurs d'avion, notamment les interactions rotor/stator engendrées par des contacts entre les composants en rotation (rotor) et les composants fixes (stator).
Développement d'un outil métier pour Safran Aircraft Engines

Le code COROS (COntact ROtor Stator) est un outil métier développé au LAVA pour Safran Aircraft Engines. Sur base de modèles éléments finis tri-dimensionnels, cet outil permet de prédire la réponse vibratoire d'aubes de moteurs d'avion subissant des contacts répétés avec le carter environnant. COROS permet notamment de prendre en compte l'usure du revêtement abradable à la suite de contacts aubes/carter. Les développements récents du code portent notamment sur la prise en compte des effets thermo-mécaniques lors de l'interaction aube/carter (ou aube/abradable) et l'analyse vibratoire de modèles multi-étage.

représentation schématique d'une coupe de moteur d'avion (A. Batailly)
représentation schématique d'une coupe de moteur d'avion (A. Batailly)
représentation d'un mode propre de structure multi-étage (F. Nyssen)
représentation d'un mode propre de structure multi-étage (F. Nyssen)
Recherche académique

L'étude des interactions rotor/stator constitue un vaste domaine de recherche. Voici quelques unes des thématiques connexes abordées au LAVA:

  1. analyse de la stabilité des interactions aubes/carter, développement de méthodes fréquentielles avec usure;
  2. prise en compte du désaccordage dans la prédiction des interactions rotor/stator;
  3. développement d'une stratégie multi-physique complète (usure, vibrations, thermique et aérodynamique);
  4. analyse de la réponse forcée d'une soufflante désaccordée avec prise en compte de non-linéarités géométriques.
réponse forcée d'un système désaccordé (J. Joachim)
réponse forcée d'un système désaccordé (J. Joachim)
réponse d'un système non-linéaire en fonction de sa raideur non-linéaire (Y. Colaïtis)
réponse d'un système non-linéaire en fonction de sa raideur non-linéaire (Y. Colaïtis)
Conception et optimisation de systèmes mécaniques non-réguliers

La conception de systèmes mécaniques non-réguliers représente un défi puisqu'il est particulièrement difficile de les caractériser. Les limitations théoriques auxquelles sont confrontées les concepteurs motivent l'utilisation de stratégies reposant sur des outils numériques fiables pour simuler le comportement de tels systèmes. Au LAVA, plusieurs projets de recherche s'articulent autour de deux thématiques :

  1. la conception robuste de systèmes mécaniques avec interfaces de contact;
  2. l'optimisation de systèmes mécaniques avec interfaces de contact.
différents plans d'expérience pour la méthode du chaos polynomial (J. Dréau)
différents plans d'expérience pour la méthode du chaos polynomial (J. Dréau)