INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Dans un mode de réalisation préféré, chacun des feuillets 12 métalliques comporte du titane ou un alliage de titane de préférence mais non limitativement du TA6V. Les propriétés de dureté du titane ou de l’alliage de titane offrent ainsi une capacité de résistance au poinçonnage élevé, surtout au niveau de la surface interne 12’ du feuillet 12 métallique de la couche interne 11 qui est en contact avec la veine 1a. Par ailleurs, la stratification de plusieurs feuillets 12 métalliques comportant du titane ou un alliage de titane permet d’empêcher la propagation de débris à travers l’épaisseur du carter 3 et/ou sa déformation. Sous l’effet d’un choc, un morceau de débris et/ou un morceau de métal du feuillet 12 peuvent être éjectés à travers le premier feuillet métallique. Cependant, ils seront retenus dans le carter par le feuillet 12 métallique suivant radialement.
Le nombre de feuillets 12 métalliques formant la couche interne 11 peut varier entre deux et dix. Ce nombre peut être, préférentiellement, compris entre deux et cinq. Comme représenté sur la , le nombre de feuillets métalliques est, de préférence, égal à trois.
Par ailleurs, dans un mode de réalisation préféré, la couche externe annulaire 10 comporte également au moins deux feuillets 13 métalliques superposés l’un sur l’autre radialement suivant la direction indiquée par la flèche F de la .
Les feuillets 13 métalliques sont laminés. Puis ils sont stratifiés ensemble.
Le nombre de feuillets 13 métalliques formant la couche externe 10 peut varier entre deux et dix et de préférence entre deux et cinq. Comme représenté sur la , le nombre de feuillets métalliques est, préférentiellement, trois.
De manière générale, les carters en métal ou renforcés par des plaques en métal ne sont pas satisfaisants parce que les endommagements dans ces plaques peuvent se propager sur toute leur épaisseur réduisant considérablement leur efficacité.
La présente invention a pour but de pallier cet inconvénient en proposant un renforcement global du carter.
À cet effet, l'invention concerne un carter pour une turbomachine d’aéronef, comportant une structure annulaire s’étendant le long d’un axe longitudinal, ladite structure annulaire comportant une couche médiane annulaire en matériau composite comprenant une surface externe annulaire qui est solidarisée à une couche externe en métal, et une surface interne annulaire qui est solidarisée à une couche interne en métal.
Selon l’invention, le carter est caractérisé en ce que ladite couche interne comporte au moins deux feuillets en métal superposés radialement l’un sur l’autre.
Ainsi, grâce à l’invention, le carter comprend une structure en sandwich dont les couches périphériques en métal viennent renforcer la résistance aux chocs du carter. La couche interne en métal est plus robuste face aux phénomènes de poinçonnage de sorte que la couche médiane en matériau composite subit moins de déformation au cours de l’absorption de l’énergie des chocs.
Contrairement à des plaques en métal, l’utilisation de feuillets en métal en combinaison avec la couche médiane en composite empêche la propagation d’endommagements éventuels et augmente les performances du carter.
Le carter peut également présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison les unes avec les autres : -- le carter est un carter de soufflante ; en variante, il s’agit d’un carter de compresseur ou d’un autre carter de turbomachine,
- la couche externe comporte également au moins deux feuillets métalliques superposés radialement l’un sur l’autre, - la couche interne et/ou la couche externe comporte(nt) un nombre de feuillets métalliques compris entre deux et dix, et de préférence entre deux et cinq - la couche interne et/ou la couche externe comporte(nt), de plus, au moins une sous-couche en matériau composite fixée entre deux feuillets métalliques superposés successivement, - ladite sous-couche comprend au moins une structure tissée comportant au moins des fibres de carbone et/ou des fibres de verre, - ladite couche médiane annulaire comprend au moins une structure tissée comportant au moins des fibres de carbone et/ou des fibres de verre, -- ladite structure tissée (de la sous-couche ou de la couche médiane) est une structure tissée tridimensionnelle (formée par tissage en trois dimensions) ou bidimensionnelle (formée par un tissu ou par des tissus superposés et éventuellement enroulés les uns sur les autres ou sur eux-mêmes),
-- ladite structure tissée (de la sous-couche ou de la couche médiane) est enroulée sur elle-même,
- chacun desdits feuillets métalliques comprend au moins du titane ou un alliage de titane de préférence mais non limitativement du TA6V, - les feuillets métalliques ont une épaisseur cumulée qui représente environ entre 10% et 15 % d’une épaisseur radiale totale du carter, - chacun des feuillets métalliques a une épaisseur comprise entre 0,1mm et 2mm, de préférence entre 0,1 et 0,5mm, et par exemple égale à 0,15 millimètre, -- chacun desdits feuillets métalliques est enroulé sur lui-même et présente une forme sensiblement cylindrique, -- chacun desdits feuillets métalliques est enroulé sur lui-même de sorte à former une spirale, et -- chacun des feuillets métalliques est réalisé par laminage.
L’invention concerne, également, une turbomachine d’aéronef comportant au moins un carter selon une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessus. Une telle turbomachine d’aéronef peut comprendre au moins un carter selon une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessus qui entoure une soufflante.
La déjà discutée montre partiellement une vue en coupe d’une soufflante d’une turbomachine d’aéronef selon l’état de la technique ;
La est une coupe partielle d’une soufflante de turbomachine d’aéronef selon l’état de la technique ;
La illustre une coupe transversale d’un carter selon un mode de réalisation de l’invention.
Description détaillée de l'invention Dans la description qui suit, l’invention est appliquée à un carter de soufflante tel que le carter 3 illustré partiellement en . L’invention n’est toutefois pas limitée à ce type de carter 3 et peut être appliquée à un carter 3 d’un autre type de turbomachine.
Dans cet exemple, on peut déterminer : - des panneaux de signalisation routière, appelés ici du type P1, qui sont représentatifs d’une limitation de vitesse applicable à au moins une portion de route ; et - des panneaux, appelés ici du type P2, qui sont représentatifs d’une limite de vitesse associée à un deuxième véhicule 300.
Cette étape de détermination S3, caractéristique de la présente invention, est réalisée en fonction d’au moins un critère de comparaison C1, C2, C3 et/ou C4.
Plusieurs critères C1, C2, C3 et/ou C4 ont ainsi été identifiés et ont été testés pour être reconnus comme fiables afin de distinguer les panneaux de type P1 correspondants à des panneaux de signalisation routière des autres panneaux de type P2 qui affichent une vitesse associée au deuxième véhicule 300.
Ainsi, les critères de comparaison C1, C2, C3 et/ou C4 sont sélectionnés parmi les suivants : - une dimension déterminée, noté C1 ; - une hauteur au sol déterminée, noté C2 ; - une vitesse relative dudit premier véhicule par rapport audit panneau, noté C3 ; et - une cinématique déterminée, noté C4.
Dans cet exemple, on sait qu’un panneau de signalisation routière de type P1 présente un diamètre d’environ 850 millimètres.
Le panneau de type P2 présente quant à lui un diamètre d’environ 200 millimètres.
En appliquant lors de l’étape S3 ce premier critère C1 relatif à une dimension et donc en déterminant par traitement d’images les dimensions du panneau détecté (ici par exemple le diamètre), il est possible de distinguer les panneaux de type P1 des panneaux de type P2.
Dans cet exemple, on sait également qu’un panneau de signalisation routière de type P1 est généralement affiché à une hauteur au sol définie qui est réglementaire.
Bien évidemment, cette hauteur au sol reste variable et peut évoluer dans le temps ou d’un pays à l’autre. Ce critère de comparaison C2 associée à la hauteur au sol du panneau est donc paramétrable.
En appliquant lors de l’étape S3 ce deuxième critère C2 et donc en déterminant par traitement d’images cette hauteur au sol du panneau détecté, il est également possible de distinguer les panneaux de type P1 des panneaux de type P2.
Un autre critère C3 relatif à la vitesse relative du premier véhicule 200 a également été mis en évidence par le Demandeur.
Il a été constaté que, lorsque la vitesse relative du premier véhicule 200 par rapport à un panneau 110 ou 110’ correspond à la vitesse absolue du premier véhicule 200, on sait que le panneau est du type panneau de signalisation routière du type P1 ( ).
De façon contraire, lorsque la vitesse relative du premier véhicule 200 par rapport à un panneau 110 ou 110’ correspond à la vitesse relative entre le premier véhicule 200 et le deuxième véhicule 300, on sait que le panneau 110 ou 110’ correspond à un panneau du type P2 représentatif de la limite de vitesse associée au deuxième véhicule 300.
On comprend ici dans cet exemple que le processeur 30 récupère et/ou calcule la vitesse relative du premier véhicule 200 par rapport à un panneau 110 ou 110, la vitesse absolue du premier véhicule 200, la vitesse relative entre le premier véhicule 200 et le deuxième véhicule 300.
L’application de critère de comparaison C3 permet donc lui aussi de distinguer les panneaux de type P1 des panneaux de type P2.
Dans cet exemple, il est également prévu de déterminer le type de panneau P1 ou P2 selon la cinématique du panneau 110 et 110’.
De préférence, la structure de grains nanocristallins comprend une distribution de tailles de grains d’environ 50 nanomètres à environ 100 nanomètres.
Selon un mode de réalisation, l’alliage nickel-cobalt comporte une composition chimique comprenant de 30 % environ à 35 % environ en masse atomique de cobalt, de 1 000 ppm environ à 1 500 ppm environ en masse atomique de phosphore ou de bore, et du nickel comme complément du matériau.
Il est également proposé un matériau de type nickel-cobalt comprenant une structure de grains nanocristallins ayant une distribution de tailles de grains d’environ 50 nanomètres à environ 110 nanomètres, la structure de grains nanocristallins comprenant des précipités de phosphore au niveau de joints de grains nanocristallins et du maclage intragranulaire, le matériau ayant une composition chimique comprenant de 25 % environ à 40 % environ en masse atomique de cobalt, de 1 000 ppm environ à 3 500 ppm environ en masse atomique de phosphore ou de bore, et du nickel.
De préférence, le nickel forme le complément du matériau.
Avantageusement, la résistance à la fissure de fatigue dans le matériau nickel-cobalt est augmentée avec une taille de grains nanocristallins réduite.
Selon un mode de réalisation, le matériau nickel-cobalt présente une dureté Vickers supérieure à 400 Hv.
Selon un mode de réalisation, le matériau nickel-cobalt présente une ténacité à la rupture d’environ 10 MPa·m 1/2 à 70 MPa·m 1/2 .
Selon un mode de réalisation, le matériau nickel-cobalt présente une stabilité thermique accrue avec une température de départ égale à environ 50 % ou 60 % de la température de fusion de l’alliage.
Selon un mode de réalisation, le matériau nickel-cobalt présente une résistance ultime à la traction d’environ 1 000 MPa à environ 1 500 MPa.
Composition d’alliage de cuivre et son procédé de fabrication, procédé de fabrication d’une pièce à partir de la composition d’alliage de cuivre La présente invention concerne le domaine des compositions d’alliage de cuivre, en particulier pour la fabrication de pièces mécaniques soumises à des contraintes environnementales importantes (haute température, cycles thermiques, agressions environnementales diverses).
De telles contraintes environnementales sont rencontrées par exemple dans le domaine aéronautique, mais aussi dans le domaine spatial, dans le domaine automobile ou dans tout autre domaine.
La fabrication additive est un procédé qui implique une construction couche par couche ou une fabrication par apports de matière, par opposition à l'enlèvement de matière en usinage classique. Les procédés de fabrication additive comprennent, d'une manière non limitative, la fusion sélective par laser (SLM pour « Selective Laser Melting »), le frittage sélectif par laser (SLS pour « Selective Laser Sintering ») et le dépôt direct de métal (DMD pour « Direct Metal Deposition »).
La fabrication additive permet la réalisation de pièces de formes complexes avec un gain de masse et une possibilité d’ajout de nouvelles fonctionnalités.
Actuellement, la mise en œuvre d’alliages de cuivre dans des procédés de fabrication additive par faisceau laser est ralentie par la grande réflectivité du cuivre qui nécessite l’utilisation de faisceaux laser de grande puissance pour la mise en œuvre de la fabrication additive par faisceau laser.
Les propriétés des alliages de cuivre font que l’énergie apportée par le faisceau laser est en grande partie réfléchie plutôt qu’absorbée. La tenue mécanique des pièces en alliage de cuivre fabriquées par fabrication additive est détériorée par la présence de défauts (porosités, manque de fusion) pouvant à terme mener à la rupture prématurée des pièces.
Il est possible d’obtenir des alliages de cuivre durcis structuralement afin d’obtenir des pièces mécaniques présentant des propriétés mécaniques satisfaisantes, par exemple en renforçant le cuivre par une fine dispersion d’oxyde d’aluminium ou alumine (Al 2 O 3 ) connue pour sa stabilité à haute température. Les particules d’oxyde d’aluminium bloquent les dislocations, empêchent la croissance des grains tout en préservant une grande résistance de l’alliage de cuivre aux températures élevées.
L'ensemble couvercle 90 définit l'entrée de fluide 30 pour le dispositif de fluide rotatif 18 . Dans le mode de réalisation représenté, l'ensemble couvercle 90 et l'ensemble plaque définissent conjointement une troisième chambre 100 du dispositif de fluide rotatif 18 .
Un ou plusieurs capteurs 102 peuvent être disposés dans la troisième chambre 100 . Le ou les capteurs 102 peuvent inclure un capteur de vitesse 102a , un capteur de position 102b et/ou un capteur de température de fluide 102c . Dans le mode de réalisation représenté, un résolveur classique est utilisé pour le capteur de vitesse 102a et le capteur de position 102b . Le résolveur présente une partie stator et une partie rotor. La partie stator inclut une pluralité d'enroulements filaires à travers lesquels circule du courant. Lorsque la partie rotor tourne, les intensités de tensions relatives dans les enroulements filaires sont mesurées et utilisées pour déterminer la vitesse et la position de la partie rotor. Dans le mode de réalisation représenté, la partie rotor est disposée sur la partie d'extrémité 96 de l'arbre 26 .
Le capteur de température de fluide 102c peut être utilisé pour mesurer la température du fluide dans le dispositif de fluide rotatif 18 . Dans le mode de réalisation représenté, le capteur de température de fluide 102c est en prise avec l'ensemble plaque 88 et disposé de manière adjacente à lʼun des passages de la pluralité de passages de flux 94 . Le capteur de température de fluide 102c peut être un détecteur de température à résistance (RTD) classique. Le RTD inclut une résistance qui change de valeur de résistance à mesure que sa température change.
En se référant à présent aux FIGS 2 et 3 , on décrira le flux de fluide à travers le dispositif de fluide rotatif 18 . Lorsque l'arbre 26 du moteur électrique 24 tourne, le fluide entre dans l'entrée de fluide 30 du second ensemble d'extrémité 42 . Le fluide entre dans la troisième chambre 100 et traverse les passages de flux 94 dans l'ensemble plaque 88 . Le fluide entre alors dans la seconde chambre 48 du corps principal 34 . Dans la seconde chambre 48 , le fluide est en contact avec le moteur électrique 24 . Ce contact fluidique est potentiellement avantageux car il assure une lubrification au moteur électrique 24 .
Le fluide passe de la seconde chambre 48 à la première chambre 44 par une voie de fluide 104 . La voie de fluide 104 est en communication fluidique avec le passage d'entrée 74 . Le fluide entre alors dans la chambre de volume 70 en expansion. Lorsque l'ensemble cylindre 58 tourne autour de l'axe de rotation, les pistons 66 s'étendent et se rétractent axialement des alésages de cylindre 64 . Lorsque les pistons 66 s'étendent, les chambres de volume 70 augmentent de volume et ainsi aspirent le fluide du passage d'entrée 74 dans les chambres de volume en expansion. Lorsque les pistons 66 se rétractent, les chambres de volume 70 se contractent et ainsi expulsent le fluide des chambres de volume 70 en contraction via le passage de sortie 76 et via la sortie de fluide 32 .
En se référant à présent à la , la représentation schématique du système hydraulique simplifié 10 donné à titre d'exemple est illustrée à nouveau avec une représentation schématique du contrôleur 20 . Le contrôleur 20 fournit un signal électrique 25 au moteur électrique 24 pour obtenir une caractéristique souhaitée (par exemple, une puissance constante, une compensation de pression, une compensation de pression variable, etc.) à partir du dispositif de fluide rotatif 18 . Le contrôleur 20 utilise un ou plusieurs algorithmes de commande et/ou des données de performance prédéfinies pour le moteur électrique 24 et la pompe à fluide 22 pour commander ou réguler le dispositif de fluide rotatif 18 . Par l'utilisation du ou des algorithmes de commande et/ou des données de performance prédéfinies, le dispositif de fluide rotatif 18 peut être commandé pour avoir des caractéristiques de puissance, des caractéristiques de compensation de pression et/ou des caractéristiques de compensation de pression variables constantes.
Dans le mode de réalisation représenté, le contrôleur 20 convertit une entrée de tension de courant continu en une sortie de courant de phase alternative, qui est fournie au moteur électrique 24 pour entraîner l'ensemble de pompage 56 . Le contrôleur 20 inclut une pluralité dʼentrées 110 . Dans le mode de réalisation représenté, et à titre d'exemple uniquement, la pluralité d'entrées 110 inclut une entrée de tension 110a fournie par l'alimentation 111 , une entrée de position d'arbre 110b fournie par un résolveur 120 fonctionnant à la fois comme capteur de vitesse 102a et capteur de position 102b (voir ), une entrée de pression de sortie de pompe 110c fournie par le transducteur de pression 27 , une entrée de mode normal 110d fournie par un commutateur électronique 113 , une entrée de mode de commande 110e fournie par l'interrupteur électronique 113 , et un port de commande d'entrée 110f qui fournit une entrée de tension ou de courant au contrôleur 20 .
Le contrôleur 20 inclut en outre une pluralité de sorties 112 incluant une sortie de tension 112a , une sortie de courant de phase 112b et une sortie d'angle de phase 112c . Dans le mode de réalisation représenté, chaque sortie de la pluralité de sorties 112 est en communication électrique avec le moteur électrique 24 .
Le contrôleur 20 inclut en outre un circuit 114 ayant un microprocesseur 116 , un circuit intégré (CI) de calcul de vitesse de résolveur 122 , un CI scalaire proportionnel 124 , un CI proportionnel, intégral, dérivé (PID) 126 , et une servocommande 127.
Dans le mode de réalisation représenté, le microprocesseur 116 est un circuit prédiffusé programmable (FPGA, field programmable gate array). Le FPGA 116 est un dispositif à semi-conducteur ayant des composants logiques programmables, tels que des portes logiques (par exemple, ET, OU, NON, OU exclusif, etc.) ou des fonctions combinatoires plus complexes (par exemple, des décodeurs, des fonctions mathématiques, etc.), et des interconnexions programmables, qui permettent l'interconnexion des blocs logiques. Dans le mode de réalisation représenté, le FPGA 116 est programmé pour fournir une tension et un courant au moteur électrique 24 du dispositif de fluide rotatif 18 de telle sorte que le dispositif de fluide rotatif 18 réponde selon des caractéristiques de performance souhaitées (par exemple, une puissance constante, une compensation de pression, une vitesse constante, une compensation de pression variable, etc.). Un support de stockage, qui peut être indépendant ou incorporé au microprocesseur 116 , au circuit intégré (CI) de calcul de vitesse de résolveur 122 , au CI scalaire proportionnel 124 , au CI proportionnel, intégral, dérivé (PID) 126 et/ou à la servocommande 127 , peut être une mémoire volatile non transitoire (par exemple, RAM), une mémoire non volatile non transitoire (par exemple, ROM, mémoire flash, etc.), ou une combinaison des deux et inclut un code de programme pour le FPGA 116 ainsi qu'une table de correspondance 128 et une seconde table de correspondance 129 .
La première table de correspondance 128 inclut des données de performance pour le dispositif de fluide rotatif 18 . Dans un mode de réalisation, et à titre d'exemple uniquement, la table de correspondance 128 inclut une relation entre la vitesse de l'arbre 26 du moteur électrique 24 , la pression de sortie de la pompe à fluide 22 et un flux de sortie de la pompe à fluide 22 . Comme la table de correspondance 128 fournit des caractéristiques de performance du dispositif à fluide rotatif 18 , la table de correspondance 128 tient compte des pertes de performance dans l'ensemble de pompage 56 et le moteur électrique 24 . Ces pertes de performance incluent, mais sans s'y limiter, des fuites. Dans certains modes de réalisation, la table de correspondance 128 peut en outre fournir une relation entre le courant de phase fourni au moteur électrique 24 et la vitesse de l'arbre 26 et/ou une relation entre l'angle de phase entre la tension et le courant fournis au moteur électrique 24 et la sortie de couple du moteur électrique 24 . La table de correspondance 128 peut également inclure des variables de température pour tenir compte des changements de la relation entre le courant de phase et la vitesse de l'arbre et l'angle de phase et le couple dus aux fluctuations de température du fluide.
Le CI de calcul de vitesse de résolveur 122 calcule la vitesse du moteur électrique 24 . La vitesse calculée peut alors être utilisée par le contrôleur 20 pour identifier une pression de sortie de consigne de la pompe à fluide 22 à partir de la table de correspondance 128 ou pour identifier un flux de consigne de la pompe à fluide 22 à partir de la table de correspondance
Le CI scalaire proportionnel 124 est utilisé pendant le mode de commande d'entrée pour adapter proportionnellement les valeurs de performance de crête de pression et/ou de flux dans la table de correspondance 129 (toutes les autres valeurs de la table de correspondance 129 correspondent à celles de la table de correspondance 128 ). Le scalaire proportionnel n'est appliqué que sur les valeurs de performance de crête de telle sorte que si le scalaire de commande d'entrée est une commande de 50 %, il conduira à 50 % de la performance totale (qu'il s'agisse de pression ou de flux). Dans certains modes de réalisation, des valeurs performances de crête prédéterminées de pression et/ou de flux sont stockées dans une allocation de mémoire distincte plutôt que la table de correspondance 129 . Dans ce mode de réalisation, le scalaire au niveau du port de commande d'entrée 110f est utilisé pour fournir une instruction au contrôleur 20 pour accéder à une certaine valeur de performance de crête prédéterminée stockée dans la mémoire en utilisant la table de correspondance 128 et appliquer le scalaire aux valeurs de performance de crête prédéterminées. Que l'on utilise la table de correspondance 129 ou des valeurs de performance de crête prédéterminées en combinaison avec la table de correspondance 128, un scalaire de flux (par exemple, 0 à 10 volts ou 0 à 20 ampères) peut être fourni au port de commande d'entrée 110f et/ou un scalaire de pression (par exemple, 0 à 10 volts ou 0 à 20 ampères) peut être fourni au port de commande d'entrée 110f pendant le fonctionnement du mode de commande pour obtenir un fonctionnement à un pourcentage souhaité (par exemple 0 à 100 %) des performances de crête.