Une méthode détecte l'apparition d'oscillations destructrices dans les turbines d'avion

Le flottement est un phénomène oscillatoire complexe qui peut détruire les aubes de turbine d'avion et a historiquement été la cause de plusieurs accidents d'avion. Dans la recherche aérospatiale, le flottement fait généralement référence à des vibrations indésirables et auto-entretenues dans les aubes de turbine qui peuvent facilement devenir incontrôlables, les détruisant avec le moteur et même les ailes de l'avion.

Les chercheurs ont développé une approche qui peut être utilisée pour la détection précoce de l'apparition du flottement, résolvant l'un des principaux problèmes qui a freiné la conception de turbines plus légères et plus efficaces. L'idée principale derrière l'approche est que le ventilateur de la turbine peut être modélisé mathématiquement comme un réseau complexe d'oscillateurs interdépendants et que le flottement est finalement le résultat de la synchronisation progressive de plus en plus de pales en raison de l'augmentation du débit d'air traversant la turbine. /P>

Grâce à des expériences sur un banc d'essai de turbine, l'équipe a découvert qu'avant le début du flottement, une pale particulière commence à agir comme un "moyeu central" dans le réseau et les pales adjacentes commencent à osciller en synchronisation avec elle. Cette synchronisation « locale » s'étend rapidement et conduit à la synchronisation collective de toutes les lames, entraînant un flottement potentiellement catastrophique.

Dans ce contexte, la représentation en réseau du système a démontré l'applicabilité de deux mesures locales et globales en tant que détecteurs potentiels de flottement en cascade :la force de connexion entre les nœuds de réseau individuels et le paramètre de synchronisation du réseau. Le premier est valable pour spécifier les pales dominantes pour le début du flottement en cascade. En revanche, ce dernier, qui va de 0 à 1, est plus adapté pour déterminer un seuil à ce déclenchement.

Les résultats combinés mettent en lumière le phénomène complexe du flottement et contribuent à la systématisation académique des problèmes non linéaires dans le domaine de l'ingénierie aéronautique et des sciences non linéaires connexes. Ils pourraient représenter des techniques prometteuses pour la détection précoce de l'apparition du flottement dans l'état de conception des aubes.