Identification du "mistuning" de disques aubagés monoblocs (BLISKs) par des méthodes d'excitation et de mesure sans contact

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Un disque aubagé monobloc, ou blisk, est un élément de turbomachine usiné dans un seul bloc composé d'un disque et de plusieurs pales. Les blisks sont l'objet d'une attention particulière à toutes les étapes de leur cycle de vie, car ils subissent notamment de fortes vibrations. Ces vibrations peuvent être amplifiées si le blisk présente une asymétrie cyclique, en raison d'inhomogénéités du matériau ou de petites erreurs géométriques lors de la fabrication. Cette asymétrie est appelée mistuning en anglais (désaccordage en français). Le mistuning d'un blisk doit donc être identifié et quantifié à l'étape de production de la pièce. Puisque les pales d'un blisk ne peuvent pas faire l'objet de mesures individuelles comme pour un étage de compresseur assemblé, des calculs par éléments finis (FEM), recalés par des données expérimentales, doivent être utilisés pour déterminer le niveau de mistuning d'un blisk. Ces données expérimentales doivent utiliser autant que possible des moyens d'excitation et de mesure vibratoire sans contact pour ne pas perturber la dynamique du blisk. Une subvention d'engagement partenarial avec GE Aviation, terminée en février 2019, a permis de démontrer la faisabilité d'un système d'excitation acoustique, utilisant une antenne circulaire de 6 haut-parleurs. Ce projet de recherche et développement collaboratif avec GE Aviation vise les objectifs suivants: (1) Mettre au point et transférer une plateforme d'excitation acoustique utilisant jusqu'à 48 haut-parleurs et pouvant fonctionner sur des blisks de tailles variables; (2) Développer et transférer une méthode d'identification du mistuning basée sur cette plateforme et sur la méthode CMM-ID (Component Mode Method) proposée récemment dans la littérature.Le projet proposé fournira à GE des connaissances et des technologies pour vérifier la qualité de production de pièces critiques dans les turbomachines. Le secteur d'application visée, l'aéronautique, est un axe stratégique pour l'économie canadienne.