Enjeux associés à la modélisation du comportement et de l'endommagement des superalliages base-Ni monocristallins lors des cycles de certification des turbomachines

Cet article présente une approche de modélisation (le modèle Polystar) utilisée pour calculer le comportement viscoplastique et la durabilité des aubes et distributeurs de turbines haute pression de turbines à gaz aéronautiques lors de trajets de chargement complexes tels que ceux rencontrés lors des procédures de certification. Ce modèle est basé sur l’introduction de variables internes représentant explicitement les évolutions de microstructure intervenant lors chargements anisothermes à très haute température (dissolution/reprécipitation de phase durcissante, mécanismes de restauration …) dans un cadre de modélisation en viscoplasticité cristalline. Cet article montre que le développement d’un tel outil de modélisation requiert une très bonne caractérisation des évolutions rapides de microstructure, ainsi que la réalisation d’expériences originales (via l’emploi de bancs brûleurs) permettant de reproduire des spectres de chargement thermomécanique complexes. La prédictivité du modèle est illustrée dans cet article, et ses potentielles applications industrielles, ainsi que de futurs développements, sont discutés.