Thèse de SGHAIER Emna

Avec les mesures de plus en plus exigeantes visant à réduire l’impact environnemental des transports routiers, des nouvelles technologies de motorisations électriques sont explorées. Notamment, le projet RedHV+ porte sur la possibilité de construire, à coût automobile, des réducteurs haute vitesse et haut rendement pour les véhicules hybrides. Dans le cadre de ce projet, une modélisation originale du comportement dynamique des réducteurs très hautes vitesses et en régime non-stationnaire est proposée. Dans un premiers temps, les hypothèses de modélisation sont classées par catégories et par ordre de complexité. Ensuite, les hypothèses traduisant au mieux les conditions de fonctionnement des réducteurs de vitesse du projet RedHV+ sont retenues. Le travail de modélisation qui est fait dans une première étape s’intéresse aux monorotors flexibles en flexion et en torsion, fonctionnant à très hautes vitesses et en régime non-stationnaire. Ceci donne lieu, conjointement à l’hypothèse de source non-idéale d’énergie, à une formulation originale de l’équation de la dynamique du rotor. Notamment, la nouveauté dans le modèle dynamique réside dans l’expression des termes résultant de la prise en compte des effets gyroscopiques. Le modèle dynamique, à travers son expression analytique ainsi qu’à partir des résultats de simulations numériques, montre sa capacité à bien prendre en compte et représenter le couplage flexion-torsion. Grace à sa prise en considération du phénomène de Sommerfeld, phénomène observable au niveau du passage par des vitesses critiques, une meilleure précision des niveaux vibratoires latéraux est obtenue. Le nouveau modèle dynamique du monorotor est ensuite étendu à un étage d’engrenages. L’architecture du réducteur utilisée dans le banc RedHV+ est simplifiée pour faire l’étude de son comportement dynamique. Quoique la modélisation du banc est simpliste par rapport à la vraie architecture, elle permet de tirer des conclusions intéressantes par rapports à des éventuels risques lié à un fonctionnement voisinant les vitesses critiques. Finalement, un outil d’identification est développé afin d’enrichir les modèles dynamiques avec des valeurs plus réalistes des paramètres incertains d’une machine tournante en régime non-stationnaire. L’outil associant le modèle dynamique à des observations est mis en œuvre sur un exemple de rotor rigide et montre sa performance à estimer les paramètres incertains, surtout lors du passage par des vitesses critiques.

Encadrement

Inscrit à l’Ecole Doctorale Sciences Mécaniques et Energétiques, Matériaux et Géosciences (ED n°579) au doctorat Mécanique des solides, sous la Direction du Pr Jean-Luc DION et McF- HDR Nicolas PEYRET