Stabilité des machines tournantes

Les machines tournantes comme les systèmes de propulsion (turboréacteurs…), de production d’énergie (éolienne, alternateur…) ou tout système nécessitant la mise en rotation d’un objet (pompe, gyroscope, centrifugeuse…) tiennent une place importante dans la vie quotidienne. Ces machines répondent aux équations de la dynamique et évoluent souvent dans un contexte multi-physique : interaction fluide structure, interaction mécatronique... Ce cours a donc pour objectif de fournir les éléments clés de modélisation de ce type de système en se concentrant sur les aspects stabilité. Ce point est en effet essentiel car beaucoup d’énergie est concentrée dans ces machines : leur stabilité est essentielle au bon fonctionnement et à la sécurité.

I/ Rappel de la mise en équation d’une structure élastique en rotation, caractéristiques modales en repère fixe et repère tournant II/ Analyse de stabilité des systèmes linéaires : équations à coefficients constants, périodiques. Introduction à la stabilité des systèmes non-linéaires III/ Problèmes de stabilité des rotors : analyse phénoménologique, analyse des éléments conduisant à des instabilités : • Symétrie, dissipation, flambement dans les parties tournantes • Caractéristiques des paliers • Couplage rotor / stator, IFS conduisant à des instabilités • NL responsables d’instabilités (bifurcation ...)