3. Modélisation A#

3.1. Caractéristiques de la modélisation#

Il s’agit d’un système d’arbres tournant selon l’axe \(Z\) avec des vitesses de rotation positives.

Les caractéristiques des paliers sont renseignés dans le tableau qui suit.

Palier

\(\mathrm{P1}\)

\({K}_{yy}={8.10}^{7}N/m\)

\({K}_{xx}={1.10}^{8}N/m\)

\({K}_{yx}=-{1.10}^{7}N/m\)

\({K}_{xy}=-{6.10}^{7}N/m\)

\({C}_{yy}=8.{10}^{3}\mathrm{Ns}/m\)

\({C}_{xx}=1.2{10}^{4}\mathit{Ns}/m\)

\({C}_{yx}=-3.{10}^{3}\mathit{Ns}/m\)

\({C}_{xy}=-{3.10}^{3}\mathit{Ns}/m\)

Palier

\(\mathrm{P2}\)

\({K}_{yy}=5.{10}^{7}N/m\)

\({K}_{xx}=7.{10}^{7}N/m\)

\({K}_{yx}=-2.{10}^{6}N/m\)

\({K}_{xy}=-4.{10}^{7}N/m\)

\({C}_{yy}=6.{10}^{3}\mathrm{Ns}/m\)

\({C}_{xx}=8.{10}^{3}\mathit{Ns}/m\)

\({c}_{yx}=-1.5{10}^{3}\mathit{Ns}/m\)

\({C}_{xy}=-1.5{10}^{3}\mathit{Ns}/m\)

3.2. Caractéristiques du maillage#

Le rotor est maillé en 12 éléments finis d’arbre de type POU_D_T et comporte 4 éléments discrets de type DIS_TR pour la modélisation des disques et des paliers.

Nombre de nœuds : 13

Nombre et type d’éléments: 12 SEG2

4 POI1

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Figure 1-b: Caractéristique du modèle éléments finis sous ROTORINSA

3.3. Grandeurs testées et résultats#

3.3.1. Fréquences propres en fonction de la vitesse de rotation#

Les valeurs des 8 premières fréquences de flexion pour les vitesses \(0\mathrm{tr}/\mathrm{mn}\) et \(60000\mathrm{tr}/\mathrm{mn}\) , pour les deux logiciels, sont présentées dans le tableau ci-dessous

N° Fréq en flexion

Vitesse de rotation ( \(\mathrm{tr}/\min\) )

ROTORINSA

Code_Aster

\(F(\mathrm{Hz})\)

Facteur d’amortissement

Tolérances de \(F(\mathrm{Hz})\)

Tolérances d’amortissement réduit

1

0

2.16212E+02

4.76544E-02

1.E-3

1.E-3

60000

1.85365E+02

-5.17463E-02

1.E-3

1.1E-3

2

0

2.63539E+02

7.87281E-02

1.E-3

6.E-3

60000

2.96078E+02

1.55245E-01

1.E-3

5.E-3

3

0

3.83210E+02

5.01438E-02

1.E-3

14.E-3

60000

3.24718E+02

1.57489E-03

1.E-3

7.E-3

4

0

4.39642E+02

6.02275E-02

1.E-3

12.E-3

60000

4.72541E+02

1.59683E-01

1.2E-3

3.E-3

Tableau 2-a: Fréquences propres de type flexion pour Code_Aster et ROTORINSA

Les fréquences obtenues sont en adéquation parfaite avec celles de ROTORINSA.

On constate une instabilité du premier mode, qui apparaît à \(16760\mathrm{tr}/\mathrm{mn}\) .

Dans Code_Aster, on observe aussi des fréquences et des modes de torsion et de modes de traction/compression. Ces modes ne sont pas calculés par ROTORINSA, car il modélise uniquement le comportement en flexion. Les valeurs de ces fréquences sont testées en NON_REGRESSION et ce seulement à l’arrêt. En effet, les modes de torsion et de traction sont, par définition, invariants par rapport à la vitesse de rotation.