Etude de l'interaction modale rotor/stator dans un moteur d'avion - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Communication Dans Un Congrès Année : 2005

Etude de l'interaction modale rotor/stator dans un moteur d'avion

Résumé

In aircraft jet engines, contact between the casing and bladed disk may occur through a variety of mechanisms : coincidence of vibration modes, thermal deformation of the casing, rotor imbalance, etc. These nonlinear interactions may result in severe damage to both structures and it is important to understand the circumstances under which they occur. In this study, we focus on the phenomenon of interaction caused by modal coincidence. A simple two-dimensional model of the casing and bladed disk structures is introduced in order to predict the occurrence of the interaction phenomenon versus the rotation speed of the rotor. Each structure is represented in terms of its two n d-nodal diameter vibration modes, which are characteristic of axi-symmetric structures and allow for travelling wave motions that may interact through direct contact. The equations of motion are solved using an explicit time integration scheme in conjunction with the Lagrange multiplier method where friction is considered. Results show good agreement between the theory and the numerical tool in the prediction of rotational speed to be avoided.
Dans les moteurs d'avion, les contacts structuraux entre le carter et la roue aubagée peuvent provenir, entre autres, d'une coïncidence vibratoire entre des modes, d'une déformation thermique du carter, d'un balourd au niveau du rotor. Ces interactions non-linéaires peuvent fortement endommager les composants et il est important de comprendre leurs origines. Dans ce travail, nous nous concentrons sur le phénomène d'interaction modale. A cet effet, un modèle planaire de la pointe avant du moteur est développé pour prédire les vitesses de rotation pour lesquelles ce phénomène d'interaction peut exister. La discrétisation de chaque structure sur ses deux modes a $n_ d$ diamètres nodaux, caractéristiques des structures a symétrie cyclique, autorise la naissance de modes tournants qui interagissent par l' intermédiaire du contact. Les équations sont résolues par un schéma d'intégration explicite combiné a la méthode des multiplicateurs de Lagrange. Les premiers résultats sont en accord avec la théorie.
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hal-01349531 , version 1 (27-07-2016)

Licence

Paternité

Identifiants

  • HAL Id : hal-01349531 , version 1

Citer

Mathias Legrand, Christophe Pierre, Bernard Peseux. Etude de l'interaction modale rotor/stator dans un moteur d'avion. 17e Congrès Français de Mécanique, Sep 2005, Troyes, France. ⟨hal-01349531⟩
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