A new tool for automation of mission analysis process for aero-engine turbine rotors

Résumé

La durée de vie d’un rotor d’aube de turbine est un paramètre crucial dans la conception et l’exploitation d’un turboréacteur. La durée de vie du composant dépend de la mission qu’il doit accomplir, ce qui fait référence aux conditions environnementales auxquelles il sera exposé durant les différentes phases d’un vol, telles que le décollage, la montée et la croisière. Puisque ces conditions d’exploitation affectent la durée de vie du rotor de turbine, elles doivent être prises en compte lors de l’évaluation de la durée de vie. Cette procédure est appelée « analyse de mission » et nécessite une série d’analyses thermiques, structurelles et de durée de vie, exécutées en séquence. Bien qu’essentielle, l’analyse de mission est un processus particulièrement intensif. Des dizaines de missions peuvent devoir être analysées pour une seule géométrie de pale de turbine. Pour chaque mission, une séquence d’analyses thermiques, structurelles et de durée de vie doit être réalisée et, pour chaque analyse, les fichiers doivent être nommés et stockés manuellement, et les bons fichiers doivent être fournis aux outils. Étant donné qu’une grande quantité de données est produite pour chaque mission et chaque analyse, la gestion manuelle de ces données et leur transfert entre les analyses peuvent entraîner une perte de productivité à mesure que le nombre de missions augmente. L’automatisation de l’ensemble du processus et l’intégration des différentes analyses offrent une solution efficace pour gagner du temps et éviter des répétitions inutiles. Cette recherche vise à développer un nouvel outil d’automatisation pour le processus d’analyse de mission des rotors de turbine, dans le cadre d’une Chaire de recherche industrielle (2011- 2028) chez l’École de technologie supérieure (ÉTS). L’outil d’automatisation est appelé AMAP (Automated Mission Analysis Process), et il a pour objectif de minimiser le travail manuel des ingénieurs, de rationaliser le processus, de fournir un flux de travail bien défini ainsi qu’une gestion des données structurée pour les équipes d’ingénierie. Un gain de temps de 20 % à 65 % a été observé lors de l’évaluation de l’outil comparé aux procédures manuelles. De plus, une réduction moyenne du temps d’environ 30 % est attendue pour un cas d’essai typique. Cela va améliorer la qualité et la productivité du processus de conception des turbines, en réduisant le temps de conception, les coûts, et en menant à des conceptions de turbines plus fiables.

Date	13 sept. 2025
langue originale	Anglais américain
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Saïd Hany Moustapha (Directeur(-trice)) & Patrick Germain (Codirecteur(-trice))