Caractérisation expérimentale de la dynamique des roues aubagées de turbomachines par mesures optiques

Résumé
La conception dynamique des roues aubagées consiste à éviter que les modes de la structure ne soient excités par des harmoniques du régime moteur (coïncidences prédites à partir de l'analyse d'un diagramme de Campbell). En pratique, il est impossible d'éviter toute coïncidence sur l'ensemble de la plage de fonctionnement. Un essai moteur est effectué à la fin du cycle de conception pour déterminer les niveaux vibratoires. A partir de cet essai et du modèle EF validé, le concepteur vérifie ses marges fréquentielles et sait déterminer si la roue aubagée est soumise ou non au risque de fatigue vibratoire (HCF). Cette analyse nécessite plusieurs calculs EF dont les modèles ont été recalés par rapport à des essais partiels de distribution de contrainte (mesurée à l'aide de jauges de déformation). Une des limitations de ce type de mesure réside dans le caractère intrusif de l'instrumentation qui perturbe le comportement dynamique des aubes, notamment pour les modes de rang élevé. L'application de mesures optiques non intrusives sur des aubes est présentée ici, et met en évidence la précision qu'il est possible d'obtenir sur la mesure des déformées modales. De plus, ce papier illustre l'intérêt de borner la précision des mesures obtenues par exemple dans la caractérisation des dispersions en fréquence aube à aube, dispersions qui se traduisent par une amplification de la réponse aéroélastique de la structure.