Comportement vibratoire des rotors aubagés en matériaux Bi-FGM

Abstract

Dans cette thèse, nous analysons le comportement dynamique d'un système de rotor-ailettes en matériaux à gradient fonctionnel (MFG) en utilisant la version classique de la méthode des éléments finis (h-FEM). La théorie de la poutre d'Euler-Bernoulli est utilisée pour modéliser le système de rotor-ailettes et l'équation de mouvement est obtenue en utilisant l'équation de Lagrange. La gradation des propriétés des matériaux est décrite à l'aide de la distribution de loi de puissance ainsi qu’une nouvelle expression de la fraction volumique est développée pour exprimer la gradation des propriétés des matériaux dans deux directions ; l'épaisseur et la largeur ; de l’ailette. Les fréquences naturelles du système étudié sont déterminés à l'aide d'un programme développé en MATLAB et les résultats obtenus sont vérifiés et validés avec des travaux précédemment publiés. Une étude comparative est menée entre le système de rotor-ailette en matériaux fonctionnellement graduées et en matériaux métalliques purs. La comparaison est basée sur l'influence des différents paramètres, tels que le type de matériaux, nombre d’ailettes, vitesse de rotation et conditions aux limites sur les fréquences naturelles du système de rotor-ailettes. Les résultats obtenus montrent l'avantage de l'utilisation de matériaux à gradient fonctionnel par rapport aux matériaux métalliques pour la conception et le design des systèmes de rotor-ailettes.