Soutenances de thèses

Composition du jury

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• Luisa SILVA, Chargée de recherche HDR, École Centrale de Nantes (Rapporteur)
• Jonathan CORMIER, Maître de conférences HDR, Université de Poitiers (Rapporteur)
• Dominique POQUILLON, Professeur des universités, ENSIACET (Examinateur)
• Nicole SPILLANE, Chargé de recherche, Ecole Polytechnique (Examinateur)
• Felix FRIETZEN, Professeur, Université de Stuttgart (Président)
• Henry PROUDHON, Directeur de recherche, Mines Paris PSL (Examinateur)
• David RYCKELYNCK, Professeur, Mines Paris PSL (Examinateur)
• Clément REMACHA, Ingénieur, Safran Tech (Examinateur)

Encadrement

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• Henry PROUDHON (Directeur de thèse)
• David RYCKELYNCK (Co-encadrant)

Résumé

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Certains environnements, tels que les turbines à haute pression des moteurs aéronautiques, imposent des conditions thermomécaniques sévères. Afin de résister à ces sollicitations, les aubes de turbines sont conçues avec des géométries complexes, des matériaux performants ainsi que des systèmes de refroidissement. Ces pièces sont fabriquées par voie de fonderie à cire perdue à solidification dirigée en superalliage monocristallin. Cependant, la nature du procédé peut induire des variations géométriques des cotes des pièces induisant, dans les cas hors tolérance, un traitement spécifique et unitaire appelé dérogation. Ces traitements sont actuellement très chronophages et des techniques modernes basées sur les approches dites de Jumeaux Numériques, pourraient permettre de les accélérer. Nous proposons de répondre à cette problématique dans le cadre de cette thèse avec une méthodologie de Métrologie Fonctionnelle. L'innovation de cette approche est donc de pouvoir juxtaposer l'ensemble des informations disponibles au travers des mesures, données expérimentales et modèles de simulation afin de lier la variance géométrique des pièces réelles à leurs durées de vie. Pour construire la méthode, des éprouvettes complexes à géométries variables ont été conçues et fabriquées en fonderie. Une numérisation de ces éprouvettes est réalisée par tomographie et on y associe la mesure de l'orientation matérielle. Avec une méthode adaptée, un maillage de qualité suffisante pour les simulations est généré depuis le volume segmenté. Un modèle de simulation thermomécanique de durée de vie est appliqué, où le comportement est calculé par plasticité cristalline. Ce modèle a été recalé sur des essais de fatigue thermomécanique à gradients développés et réalisés au Centre des Matériaux. Des techniques d'hyper-réduction de modèle sont ensuite utilisées afin de diminuer les temps de calculs. Elles proposent de plus une méthode d'apprentissage afin de prédire la durée de vie d'une nouvelle pièce réelle, sans rejouer l'ensemble de la chaîne de calculs. Pour ce faire, un algorithme de Mesh Morphing a été implémenté afin de trouver un espace de dimension unique pour utiliser la réduction d'ordre de modèle non-linéaire. Cette dernière est réalisée via une approche par dictionnaire afin d'approximer un espace non-linéaire par un ensemble de modèles réduits linéaires.

Mots clès

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Jumeaux Numériques,Calculs mécaniques,Superalliage base Nickel,Fatigue-Fluage,Réduction d'ordre de modèle,

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