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STOP FEU, Oran 2010 Orales Thème II
O.2.3
Simulation Numérique De La Dégradation Des composites à matrice métallique
(Ni) Protégé par des Barrières Chimiques Dans Les Constructions
Aéronautiques (Turbines).
H.Khelifa, M.Rahmani, A.Yousfi
Université de Amar-Thligi-Laghouat 03000. h.khelifa@mail.lagh-univ.dz
L’industrie aéronautique, durant de nombreuses années, a été le véritable
moteur du développement des techniques de revêtement thermique, notamment grâce à
la révolution technologique. L’augmentation des rendements des turbines
aéronautiques a toujours été un but poursuivi par les industriels du domaine. Cette
augmentation des performances passe notamment par une augmentation des taux de
compression de l’air dans les différents étages des compresseurs (donc par une
réduction importante des fuites possibles) et par une augmentation de la température
en entrée de la turbine. En parallèle, la diminution des masses, notamment celles en
mouvement, a entraîné une augmentation des niveaux de sollicitation des constituants
de la turbine.
Le concept de barrière thermique
est donc devenu un objectif majeur dans la
conception des aubes de turbines, et se
traduit généralement par l’apposition
d’un système composé de deux couches :
une sous-couche dite ‘d’accrochage’
déposée directement sur le substrat et
une couche de céramique destinée à
diminuer la température du superalliage.
Notre système est composé du superalliage
monocristallin à base Nickel, sur lequel on
vient déposer, , un aluminure de Nickel Figure 2
allié avec du Platine (Ni,Pt)Al, qui constitue
la sous-couche métallique. La céramique, composé d’oxyde de Zirconium (ZrO 2 )(cf
fig.2),
Le but de la communication est de bâtir dans la théorie de ces nouveaux
matériaux, un modèle numérique capable de simuler les mécanismes physiques qui
conduisent à l’écaillage de la barrière thermique en utilisant la mécanique de
l’endommagement et en couplant ces calculs à un calcul numérique fondé sur
l’utilisation de la méthode des éléments finis, c’est le code CASTEME 2005
(développé à l’Ecole des Mines de Paris et à l’Onera), la modélisation permet
d’estimer les contraintes de croissance dûes au changement de volume métal/oxyde.
Finalement, l’utilisation des essais mécaniques insérés dans la communication simule
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