INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Afin de former les pièces métalliques 3, le superalliage 4 en phase liquide (c’est-à-dire à une température dépassant sa température de fusion) est introduit dans un moule 2. Ensuite, l’ensemble 5 formé par le superalliage 4 en phase liquide et le moule 2 est refroidi jusqu’à ce que le superalliage 4 se solidifie et forme une grappe 5 de pièces métalliques 3. Le refroidissement de l’ensemble peut mettre en œuvre des transferts de chaleur par conduction et/ou convection et/ou rayonnement. Ces transferts de chaleurs sont avantageusement forcés, pour pouvoir figer une phase cristalline particulière dans le superalliage 4 refroidissant. Par exemple, l’ensemble 5 est mis au contact d’un bain thermique (par exemple une plaque froide) ou un jet de gaz froid est dirigé vers une surface extérieure de l’ensemble 5.
Un mode de réalisation du moule 2 permet de former plusieurs pièces métalliques 3 sous forme de grappe 5. Le moule 2 comprend par exemple plusieurs évidements permettant de réaliser les différentes pièces 3. On considère pour la description de l’invention un moule 2 permettant de fabriquer une pluralité de pièces 3. Les enseignements exposés ci-dessous sont toutefois transposables au cas d’un moule permettant de fabriquer une pièce 3 seule.
La montre schématiquement un procédé 7 de fabrication d’un moule 2 pour le moulage de la grappe de pièces métalliques 3. Le procédé 7 comprend une étape de détermination 1 d’un jeu de valeurs optimal pour les propriétés thermomécaniques du moule 2. Un mode de mise en œuvre de la détermination 1 est décrit en référence à la . La détermination 1 est avantageusement réalisée en employant le système 6 décrit en référence à la . Le procédé 7 comprend ensuite une étape de fabrication 73 du moule 2 à partir du jeu de valeurs optimal obtenu. La fabrication 73 est par exemple réalisée par barbotage et stucage, de sorte que le moule soit adapté à la fonderie à cire perdue. L’étape de fabrication 73 peut être suivi d’une caractérisation 74 du moule 2 fabriqué afin de déterminer la concordance entre les valeurs de ses paramètres thermomécaniques et le jeu de valeurs à partir duquel il est fabriqué.
La fabrication 73 du moule 2 peut être précédée par une sélection 72 d’une barbotine et d’un sable pour fabriquer le moule 2. La sélection 72 est réalisée à partir du jeu de valeurs optimal pour les propriétés thermomécaniques du moule 2.
Afin d’améliorer le moulage de la grappe, l’invention se propose de déterminer un jeu de valeurs optimal pour des paramètres thermomécaniques du moule 2. Les paramètres thermomécaniques du moule 2 peuvent influencer le refroidissement de l’ensemble 5, puisque c’est généralement le moule 2 qui est mis en contact avec un bain thermique ou ciblé par un jet d’air froid. Les paramètres thermomécaniques du moule 2 peuvent également influencer les contraintes mécaniques pouvant se former dans l’ensemble 5, c’est-à-dire dans le superalliage 4, dans le moule 2 ou à l’interface entre le superalliage 4 et le moule 2.
Les paramètres thermomécaniques du moule 2 comprennent par exemple un paramètre représentatif de la rigidité du moule 2, tel qu’un module d’Young . Ils peuvent également comprendre un coefficient de Poisson du moule 2.
Les paramètres thermomécaniques du moule 2 peuvent également comprendre un paramètre pouvant avoir une influence dans les mécanismes de transfert thermique du moule 2, tel qu’une densité , un coefficient de conductivité thermique ou une chaleur spécifique (également appelé capacité thermique massique).
Les paramètres thermomécaniques du moule 2 peuvent en outre comprendre un paramètre représentatif du couplage entre le comportement thermique du moule 2 et le comportement mécanique du moule 2, tel qu’un coefficient de thermo-dilatation (également appelé coefficient d’expansion thermique).
De manière avantageuse, les paramètres thermomécaniques comprennent également des paramètres géométriques du moule 2, ayant un impact tant sur le comportement mécanique du moule 2 que sur le comportement thermique du moule 2. Il s’agit par exemple d’une épaisseur du moule 2.
Suivant ces exemples de paramètres thermomécaniques, un jeu de valeurs peut être .
Les paramètres thermomécaniques du moule 2 peuvent être des grandeurs scalaires, vectorielles (ou tensorielles), voire des fonctions dépendant de paramètres opératoires tels que la température ou d’autres paramètres thermomécaniques du moule 2. Lesdites fonctions peuvent par exemple dépendre de caractéristiques dimensionnelles du moule 2 (par exemple, la densité du moule peut être plus importante dans une portion du moule 2 et plus faible dans une autre).
La montre schématiquement un mode de mise en œuvre de la détermination 1 d’un jeu de valeurs optimal pour des paramètres thermomécaniques du moule 2 pour le moulage de la grappe de pièces métalliques 3.
Dans un premier temps, la détermination 1 comprend une étape de réception 11 d’un jeu de valeurs initial pour des paramètres thermomécaniques du moule 2. Certaines de ces valeurs initiales (par exemple l’épaisseur du moule 2) sont par exemple communiquées par un utilisateur ou communiquées à partir d’un fichier, tandis que d’autres (par exemple le coefficient de thermo-dilatation ) peuvent être communiquées à partir d’une base de données de matériaux.
La détermination du jeu de valeurs optimal pour les paramètres thermomécaniques du moule 2 est avantageusement fonction de paramètres thermomécaniques du superalliage 4. En effet, la détermination 1 met en œuvre la simulation du comportement thermomécanique de l’ensemble 5 comprenant le moule 2 et le superalliage 4 dans le moule 2. La détermination 1 comprend alors avantageusement une étape de réception 12 d’un jeu de valeurs pour des paramètres thermomécaniques du superalliage 4. Ces valeurs (par exemple la densité ou la chaleur spécifique du superalliage 4) sont par exemple communiquées par un utilisateur ou communiquées à partir d’un fichier ou à partir d’une base de données de matériaux. Puisque la détermination 1 vise avant tout à optimiser les paramètres du moule 2, les paramètres thermomécaniques du superalliage 4 ne sont pas censé évoluer lors de la recherche du jeu optimal pour les paramètres thermomécaniques du moule 2.
La détermination 1 peut également comprendre une étape de réception de la géométrie du moule 2. Par géométrie, on peut entendre une représentation, en deux ou trois dimensions, des surfaces ou volumes du moule 2. Alternativement, la géométrie du moule 2 peut être un maillage du moule 2. Par maillage, on entend une discrétisation du moule 2 en une pluralité de polygones, pouvant également être appelés « vertex ». Lors de l’étape de réception de la géométrie du moule 2, ladite géométrie peut être communiquée par un utilisateur ou communiquée à partir d’un fichier ou d’une base de données.
Par exemple, le tapis flottant 10 peut avoir des formes et/ou des parties gonflables pour retenir de l’eau et/ou augmenter un coefficient de traînée, de manière à augmenter un effort nécessaire à un déplacement du tapis flottant 10 par rapport à l’eau.
Dans un mode de réalisation non représenté, les moyens de traînée comprennent une ancre flottante et/ou au moins une poche à eau.
Afin de maximiser les efforts générés par la tension superficielle, le tapis flottant 10 présente une souplesse de sorte à permettre au tapis flottant 10 de suivre une forme de la surface d’eau 9. Ainsi, le tapis flottant 10 est apte à se déformer pour épouser la surface d’eau 9.
Dans un mode de réalisation non représenté, les moyens de stabilisation 7 comprennent au moins un radeau, notamment un radeau gonflable. Dans une telle configuration, le tapis flottant 10 tel que décrit précédemment est apte à être au moins un élément constitutif du radeau, en particulier un fond du radeau. Ainsi, le radeau participe à l’effet de stabilisation au mouvement de roulis R de l’aéronef 1. Le tapis flottant 10 qui fait partie du fond du radeau est détachable du flotteur 3 qui lui est associé et/ou de l’aéronef 1.
En particulier, le flotteur 3, le tapis flottant 10 et/ou le radeau constitue(nt) les éléments intégrés au système de flottabilité 2, apte(s) à être déployé(s) par le dispositif de déploiement du système de flottabilité 2.
Dans la présentation détaillée de l’invention, les termes utilisés ne doivent pas être considérés comme limitant l’invention aux modes de réalisation exposés, mais doivent être interprétés pour y inclure tous les équivalents dont la prévision est à la portée de l'homme de l'art en appliquant ses connaissances générales à la mise en œuvre de l'enseignement qui vient de lui être divulgué.
Bien évidemment, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits précédemment et fournis uniquement à titre d'exemple. Les différentes caractéristiques, variantes et/ou formes de réalisation de la présente invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres.
De plus, l'invention englobe diverses modifications, formes alternatives et autres variantes que pourra envisager l'homme du métier dans le cadre exposé.
Ensemble comprenant un tronçon d’arbre guidÉ par un palier maintenu de manière flexible Domaine de l’invention La présente invention concerne les réducteurs mécaniques et la gestion des désalignements entre un réducteur et l’arbre d’entrée couplé à ce dernier. La présente invention concerne plus particulièrement les systèmes propulsifs pour aéronef et la gestion des désalignements entre l’arbre de turbine et le réducteur de soufflante d’un tel système.
Arrière-plan technologique Les nouvelles générations de turbomachines à double flux, notamment celles ayant un haut taux de dilution, comportent un réducteur mécanique pour entraîner l’arbre d’une soufflante (aussi appelé fan). De manière usuelle, le réducteur a pour but de transformer la vitesse de rotation, relativement rapide, de l’arbre d’un rotor de turbine à gaz en une vitesse de rotation plus lente pour l’arbre entraînant la soufflante.
Le plus souvent, les réducteurs employés dans de telles turbomachines sont des réducteurs à train épicycloïdal comprenant un pignon central, appelé solaire, une couronne coaxiale au solaire, entourant ce dernier, et des pignons, appelés satellites, qui sont en prise entre le solaire et la couronne et sont maintenus par un châssis appelé porte-satellites. Classiquement, le solaire est entraîné en rotation par l’arbre de turbine et l’arbre de soufflante est entraîné en rotation par le porte-satellites (lorsque le réducteur est configuration épicycloïdale) ou par la couronne (lorsque le réducteur est en configuration planétaire).
Pour un fonctionnement optimal d’une telle turbomachine, les différents éléments qui sont reliés par un arbre doivent être parfaitement alignés entre eux et avec ledit arbre. Un désalignement trop important d’un arbre par rapport aux éléments auquel il est relié peut causer des dommages sur l’arbre en lui-même, pouvant aller jusqu’à la rupture de ce dernier, ou sur les éléments reliés à l’arbre qui peuvent s’user rapidement, notamment en raison de frottements. Cependant, un certain degré de désalignement, pouvant être horizontal et/ou vertical, et de déplacements axiaux au niveau d’un arbre étant inévitable, il est connu de positionner sur l’arbre un ou plusieurs dispositifs d’accouplement flexible. Ainsi, il est connu de positionner sur l’arbre de turbine, entre le palier amont et le réducteur, des dispositifs d’accouplement flexibles destinés à éviter que le désalignement entre le palier amont et le réducteur ne cause de dommages ou d’usure au niveau de l’arbre, de la turbine basse pression et/ou du réducteur, en particulier du solaire.
Ces dispositifs d’accouplement flexibles doivent répondre à des contraintes antagonistes. D'une part, ils doivent être suffisamment flexibles pour ne pas induire de surcharge excessive au niveau de la denture du solaire. D’autre part, ils doivent être suffisamment raides pour ne pas entrer en résonnance dans la plage de fonctionnement de la turbomachine.
Or, dans l’objectif de réduire la consommation de telles turbomachines, on cherche à minimiser l’encombrement des réducteurs tout en maximisant leur rapport de réduction, ce qui entraîne une réduction du niveau de charge pouvant être supporté par le solaire. Dans ces conditions, il devient de plus en plus difficile de dimensionner les dispositifs d’accouplement flexibles de sorte qu’ils puissent satisfaire à la double contrainte précitée.
Un objectif de l’invention est de permettre le couplage d’un arbre de turbine à gaz à un réducteur, notamment à train épicycloïdal, de manière à réduire les charges transmises au pignon d’entrée tout en présentant une fréquence de résonnance qui se trouve hors de la plage de fonctionnement de la turbine à gaz.
A cet effet, l’invention a pour objet un ensemble de système propulsif pour aéronef comportant un élément structurel fixe et un arbre en rotation autour d’un axe longitudinal relativement à l’ensemble structurel, l’arbre comprenant deux organes d’accouplement flexibles et un tronçon intermédiaire interposé entre les organes d’accouplement flexibles, dans lequel l’ensemble comprend en outre un palier guidant le tronçon intermédiaire en rotation relativement à l’élément structurel, ledit palier étant relié à l’élément structurel par l’intermédiaire d’un dispositif de liaison flexible.
Selon une autre caractéristique de la capsule réalisée selon les enseignements de l’invention, le premier élément est formé par une jupe externe de la base, tandis que le deuxième élément est formé par une paroi périphérique de la coiffe.
La est une vue en perspective qui représente une tête de tube équipée d’une capsule réalisée selon un premier mode de réalisation de l’invention dans laquelle une coiffe de la capsule occupe une position extrême fermée.
La est une vue similaire à celle de la dans laquelle la coiffe de la capsule occupe une position extrême ouverte.
La est une vue de détail d’un témoin d’intégrité de la capsule de la lorsque la coiffe a été fermée une première fois mais pas encore ouverte.
La est une vue similaire à celle de la dans laquelle la coiffe de la capsule a commencé à être ouverte pour la première fois.
La est une vue similaire à celle de la dans laquelle la coiffe a été refermée après une première ouverture.
La est une vue de détail d’un témoin d’intégrité de la capsule de la réalisé selon un deuxième mode de réalisation de l’invention dans lorsque la coiffe a été fermée une première fois mais pas encore ouverte.
La est une vue en coupe axiale passant par l’axe principale de la capsule selon le plan de coupe 8-8 des figures 3 et 6 qui représente la forme de l’ergot du témoin d’intégrité pour chaque mode de réalisation.
Pour la suite de la description, on adoptera une direction axiale qui correspond dans les figures à celle de l’axe « A » principal de la capsule 14. La direction axiale est dirigée du bas, à proximité de la base 16, vers le haut, à proximité de la coiffe 18.
Pour la suite, on adoptera aussi des directions radiales dirigées orthogonalement à la direction axiale en rayonnant depuis l'axe principal. Enfin, on adoptera des directions tangentielles dirigée orthogonalement aux directions axiales et radiales.
A la , le direction axiale est indiquée par la flèche « A » et la direction radiale est indiquée par la flèche « R ».
On a représenté aux figures 1 et 2 une tête 10 de tube qui est reliée à l'extrémité d'une jupe cylindrique 12 souple. La tête 10 de tube est recouverte par une capsule 14 à charnière, dite aussi capsule 14 service, présentant un axe principal « A » qui correspond à l’axe principal du tube.
La capsule 14 comprend une base 16 et une coiffe 18 attachée à cette base 16 par l'intermédiaire d'une charnière 20.
Ici, le mécanisme de déplacement 67 comprend deux premières rampes 71 et la poignée 70 comprend deux deuxièmes rampes 72. En outre, l’une des premières rampes 71 est mise en appui avec l’une des deuxièmes rampes 72 et l’autre des premières rampes 71 est mise en appui avec l’autre des deuxièmes rampes 72, lors du déplacement des premières broches de connexion électrique 62 par rapport au châssis 63 entre la position rétractée et la position projetée et entre la position projetée et la position rétractée.
Ici, le châssis 63 comprend deux premières butées 74 et la poignée 70 comprend deux deuxièmes butées 76. Chacune des deuxièmes butées 76 est formée par l’une des deux deuxièmes rampes 72 de la poignée 70. En outre, l’une des deuxièmes butées 76 est mise en appui contre l’une des premières butées 74 et l’autre des deuxièmes butées 76 est mise en appui contre l’autre des premières butées 74, lors de l’atteinte de la position rétractée des premières broches de connexion électrique 62 par rapport au châssis 63.
Seuls deux des quatre éléments de rappel élastique 77 sont représentés aux figures 14 à 16.
Dans ce deuxième mode de réalisation, le châssis 63 comprend des fûts de guidage 104. Chacun des éléments de rappel élastique 77 est, d’une part, maintenu, autrement est configuré pour être maintenu, par l’un des fûts de guidage 104, et, d’autre part, mis en appui, autrement dit configuré pour être mis en appui, contre la deuxième plaque de circuit imprimé 82, en particulier dans la configuration assemblée du module de connexion 61.
Ainsi, chacun des éléments de rappel élastique 77 est guidé, autrement dit est configuré pour être guidé, par rapport aux fûts de guidage 104, lors du déplacement des premières broches de connexion électrique 62 par rapport au châssis 63 entre la position rétractée et la position projetée et entre la position projetée et la position rétractée.
Avantageusement, le nombre de fûts de guidage 104 est égal au nombre d’éléments de rappel élastique 77, en l’occurrence égal à quatre dans cet exemple de réalisation.
Dans ce deuxième mode de réalisation, les troisièmes éléments de retenue 78 sont différents des premiers éléments de retenue 41.
Ici, les troisièmes éléments de retenue 78 sont des billes rétractables. En outre, chacun des troisièmes éléments de retenue 78 est disposé à l’intérieur d’un logement, non représenté, du châssis 63 et rappelé dans une position initiale au moyen d’un ressort.
En référence aux figures 14 à 16 du deuxième mode de réalisation, les deuxièmes broches de connexion électrique 80 ne sont pas représentées. Néanmoins, le module de connexion 61 peut comprendre ces deuxièmes broches de connexion électrique 80, comme dans le premier mode de réalisation.
En variante, non représentée, les deuxièmes broches de connexion électrique 80 peuvent être mises en contact avec des points de connexion électrique, non représentés, ménagés sur la première carte électronique 26 lors d’un déplacement de ces deuxièmes broches de connexion électrique 80 selon la direction de mouvement T, comme pour les premières broches de connexion électrique 62 par rapport au châssis 63, lors du déplacement des premières broches de connexion électrique 62 par rapport au châssis 63 entre la position rétractée et la position projetée et entre la position projetée et la position rétractée
Grâce à la présente invention, quel que ce soit le mode de réalisation, une telle construction du dispositif d’entraînement motorisé permet de faciliter et de garantir la mise en contact électrique des premières broches de connexion électrique du module de connexion avec les points de connexion électrique du dispositif de connexion électrique de l’unité électronique de contrôle du dispositif d’entraînement motorisé, suite au remplacement de l’organe complémentaire par le module de connexion à l’intérieur du boîtier du dispositif d’entraînement motorisé, tout en limitant le risque d’endommagement des broches de connexion électrique et des points de connexion électrique.
À cet effet, il a été mis au point une pièce comprenant un substrat métallique et une couche de matériau à base de carbone amorphe présentant des atomes hybridés sp2 et des atomes hybridés sp3, la couche présentant : - une première teneur en atomes hybridés sp3 du côté du substrat, et - une seconde teneur en atomes hybridés sp3 du côté d’une surface externe de la couche, inférieure à la première teneur.
Selon l’invention, une teneur moyenne, au sein de la couche, en liaisons hybridées sp3 est comprise entre 5% et 65%, et de préférence entre 5% et 45%, et la teneur en liaisons hybridées sp3 évolue de manière continue au sein de la couche. Il y a un gradient de la teneur depuis le substrat vers la surface externe. Réciproquement, la teneur en atomes hybridés sp2 montre un gradient inversé au sein de la couche (la somme des teneurs en sp2 et en sp3 vaut 100%).
De cette manière, la couche de matériau à base de carbone présente les caractéristiques intrinsèques optimales pour assurer une performance élevée pour des électrodes. La teneur plus élevée en atomes hybridés sp3 permet de bénéficier, du côté du substrat, des avantages de la forme sp3 du carbone, à savoir sa bonne résistance à l’oxydation et à la dégradation tout en évitant l’inconvénient, du côté de la surface externe, de la résistivité importante de la forme sp3 du carbone grâce à une teneur plus élevée en liaisons sp2.
La pièce selon l’invention présente donc une excellente durée de vie grâce à la résistance de la forme sp3, tout en ayant une faible résistance de contact interfacial et une bonne conductivité de surface grâce à la forme sp2 du carbone.
L’évolution de la teneur en atomes hybridés sp3 au sein de la couche étant continue, ni la distribution des contraintes internes ni le module d’Young au sein de la couche de carbone ne présentent de discontinuité, ou d’interface, qui seraient des sources de dégradations préférentielles, menant par exemple à un écaillage ou à un délaminage.
La cohésion de la couche de carbone est donc améliorée, ce qui contribue à la durabilité de la pièce, notamment en augmentant sa résistance aux phénomènes transitoires.
Dans le cas d’usage particulier au sein d’une pile à combustible, la pièce fait partie d’une plaque du type monopolaire ou bipolaire pour pile à combustible, Dans ce cas, la pièce satisfait les exigences de la DOE.
La teneur moyenne en atomes hybridés sp3 est mesurée par spectrométrie Raman à plusieurs longueurs d’onde d’excitation du laser (325nm, 442nm, 488nm, 633nm). La puissance du laser est limitée, afin d’éviter la modification du matériau sous irradiation. Les spectres d’intensité en fonction du décalage Raman sont ajustés par deux gaussiennes pour les pics G (mode d’élongation) et D (mode de vibration) des liaisons du carbone. Le tracé de la position du pic G (en décalage Raman) en fonction de la longueur d’onde fournit une droite dont la pente est la dispersion du pic G (cm -1 /nm). Cette dispersion est proportionnelle à la teneur en sp3 du matériau analysé. Un abaque peut être trouvé par exemple dans l’article « Structure of diamondlike carbon films deposited by femtosecond and nanosecond pulsed laser ablation » de Sikora et al., Journal of Applied Physics 108, 113516 (2010).
La teneur locale en atomes hybridés sp3 peut être déterminée grâce à la densité locale du matériau constituant la couche (C). Celle-ci peut être mesurée par microscopie électronique en transmission (« TEM » selon l’anglais « transmission electron microscopy »), sur des coupes transverses grâce à la technique de spectroscopie de perte d'énergie des électrons (« EELS » selon l’anglais « electron energy loss spectroscopy »), et résolue spatialement avec des tailles de faisceau d’électrons limitées à une fraction de nanomètres. Il y a une relation de proportionnalité entre la densité de la couche et la teneur en atomes hybridés sp3 (voir par exemple la publication « Diamond-Like Amorphous Carbon » de J. Robertson, dans Materials Science and Engineering R 37 (2002) 129-281, figure 32).