Stage - Etude de l'Amortissement Vibratoire par Frottement de Pièces en Composite Céramique Cmc H/F Safran

Dans le domaine aéronautique, les composites à matrice céramique (CMC) représentent une alternative intéressante aux matériaux métalliques pour concevoir des pièces de moteur soumises à des températures très élevées. Safran Ceramics est le centre d'excellence de SAFRAN sur ces matériaux composites haute température. De la recherche amont à la production, la société les développe pour l'ensemble des sociétés du groupe.

La conception de pièces en CMC est complexe. Les matériaux CMC étant très raides et très légers, les pièces en CMC ont naturellement des fréquences de résonnance plus hautes que celles en matériaux métalliques et l'excitation stabilisée de celles-ci sur l'une de ces fréquences peut entrainer des endommagements par fatigue très rapidement. Safran Ceramics travaille actuellement au développement de technologies d'amortissement de pièces en CMC par contact frottant. Des campagnes expérimentales d'essais ont déjà été réalisées et de premières modélisations vibratoires linéaires et non linéaires ont été menées.

Ce stage propose d'aller plus loin dans la modélisation de ces essais afin de compléter les études menées et d'évaluer les capacités de nos approches numériques basées sur l'équilibrage harmonique (Harmonic Balance Method) à représenter les phénomènes vibratoires non linéaires observés en essai.

Rattaché au département Conception et Etudes de Safran Ceramics, l'objectif principal du stage est de faire avancer les corrélations essais/calculs des essais d'amortissement par contact frottant réalisés sur pièces en CMC et d'évaluer les capacités de nos approches numériques actuelles à représenter les phénomènes non linéaires.

Le stage s'articulera en plusieurs étapes :
- Prise de connaissances des essais et modélisations déjà réalisées
- Etude bibliographique sur l'approche d'équilibrage harmonique et les méthodes de modélisation des phénomènes vibratoires non linéaires pour les CMC
- Prise en main d'une méthode interne Safran de modélisation vibratoire non linéaire via l'approche d'équilibrage harmonique
- Comparaison avec l'approche d'équilibrage harmonique disponible dans les dernières versions d'Ansys
- Modélisation des essais d'amortissement pour différentes configurations de contact
- Analyses approfondies des résultats expérimentaux et numériques
- Activités complémentaires éventuelles : application de la méthode numérique sur un autre cas d'étude plus complexe

Ce stage est principalement numérique, avec des modélisations par éléments finis de nos essais et éventuellement des développements à réaliser en langage python.