Academic literature on the topic 'Revêtement abradable'

Le rendement des compresseurs aéronautiques est amélioré en minimisant le jeu entre les aubes en rotation et le carter qui les entoure, réduisant ainsi les fuites aérodynamiques. Ce jeu réduit occasionne des contacts entre les aubes et le carter ; afin d’assurer leur intégrité mécanique, le carter est revêtu d’un matériau abradable sacrificiel, lequel accommode les incursions d’aube. Les interactions aube – revêtement abradable couplent des phénomènes tribologiques et vibratoires à haute vitesse et à haute température, dont l’étude expérimentale est requise pour le développement de modèles numériques prédictifs. L’objectif de cette thèse est d’identifier expérimentalement la force et les mécanismes d’interaction aube-abradable AlSi-Polyester dans une configuration d’essai représentative du fonctionnement des étages de compresseur basse-pression. Des méthodes couplées expérimentales - analytiques, prenant en compte la dynamique d’aube, ont été développées afin d’accéder à la force d’interaction et à l’incursion aube-abradable. L’influence de la température, de la nuance du matériau abradable et de la raideur d’aube a été étudiée. Les mécanismes d’usure et d’endommagement du revêtement abradable ont été investigués et corrélés aux conditions d’interaction. Ces travaux de thèse ont été réalisés dans le cadre d’une collaboration entre le Laboratoire de Mécanique de Lille, SNECMA Villaroche (groupe SAFRAN) et le centre ONERA de Lille
Minimizing the clearance between turbofan blades and the surrounding casing is a key factor to re-ducing leakage flows and consequently improving efficiency. The tight clearance may lead to blade-casing interactions. An abradable coating is deposited on the casing to accommodate blade incursions and thus to protect the blades and the casing from severe damage. Blade/abradable-coating interactions involve tribological and vibratory phenomena at high velocity and temperature. Experimental knowledge of these interactions is paramount to the proper design of abradable materials and the prediction of their lifetimes through numerical simulations. The purpose of this thesis is to identify experimentally the force and the mechanisms occuring during interaction between a vibrating blade and an AlSi-Polyester abradable coating. To this end, experiments were conducted on a dedicated test rig, in conditions representative of low-pressure compressor situation. Specific methods involving dynamical measurements and analytical models have been developed in order to obtain the blade/abradable-coating interacting force as well as the blade tip incursion. The influence of temperature, coating nature and blade stiffness has been studied. The interaction mechanisms and wear of the abradable coating have been investigated and correlated with the interaction conditions. This work was achieved within the framework of cooperation between Laboratoire de Mécanique de Lille (France), SAFRAN-SNECMA (France) and ONERA, the French Aerospace Lab

L'utilisation de revêtements abradables pour assurer l'étanchéité dynamique des turboréacteurs est une solution répandue qui permet d'augmenter la fiabilité et le rendement aérodynamique des turboréacteurs. En fonctionnement, des touches inévitables entre le revêtement et le bout d'aubes de rotor peuvent être à l'origine d'une usure excessive du revêtement abradable et/ou de la rupture d'aube. La simulation numérique de tels incidents butte sur un manque de connaissance des interactions aube/carter et des forces mises en jeu au contact, forces qui résultent notamment de couplages entre le frottement, l'usure du revêtement et des phénomènes vibratoires.Cette thèse a pour objectif de mieux appréhender les mécanismes d'interaction entre l'aube et le revêtement abradable. Elle résulte d'une collaboration entre l'ONERA de Lille et le Laboratoire de Mécanique de Lille et concerne le revêtement de type Al-Si/hbN (Metco 320NS), couramment utilisé dans les compresseurs à basse pression.Les propriétés physico-chimiques et le comportement mécanique - notamment en dynamique - du revêtement abradable sont étudiés. Compte-tenu d'une asymétrie du comportement en traction et en compression, l'exploitation en corrélation d'images numériques d'un essai original inspiré de l'essai Brésilien permet de rendre compte des mécanismes de dégradation. Le comportement tribologique est étudié sur tribomètre dans différentes configurations de contact. L'interaction entre l'aube et le revêtement ainsi que les couplages avec les vibrations d'aube sont investigués et caractérisés dans une configuration simplifiée et fortement instrumentée, sur un banc rotatif spécifique développé à l'ONERA de Lille

La problématique abordée est celle des interactions aube-carter, ce dernier étant revêtu d’un matériau abradable, dans les turboréacteurs aéronautiques. Sous certaines conditions, ces interactions peuvent conduire à une réponse dynamique divergente des aubes. Si le comportement dynamique de la structure joue un rôle essentiel, l’usure des matériaux et les échauffements semblent nécessaires pour entretenir un mouvement vibratoire menant à la ruine des aubes. Ces travaux s’inscrivent dans ce contexte multi-physique avec comme objectif l’explication des causes de divergences des aubes en intégrant les aspects thermomécaniques induits par frottement. Le travail comporte 2 parties distinctes. D'une part, l’écriture d’un bilan d’énergie lors d’une interaction maitrisée sur un banc expérimental, couplé à une modélisation pour l'identification des flux. Ces travaux délivrent une répartition de l’énergie en fonction des mécanismes d’interaction activés. D'autre part, une modélisation numérique thermomécanique/dynamique des interactions, intégrant la complexité du problème : échelles de temps différentes entre les phénomènes dynamiques et thermomécaniques, génération et partage de flux à l’interface, modélisation du contact, effet de l’usure et conditions aux limites complexes. Plusieurs situations divergentes sont étudiées sur la base de comparaisons avec des résultats expérimentaux disponibles sur compresseur. Il est montré un rôle secondaire ou prépondérant des aspects thermomécaniques selon les conditions initiales. La compétition des phénomènes au contact (dilatations, usure, etc.) est un point clairement démontré et dont certains aspects sont ouverts aux perspectives
This thesis adresses the industrial problem of blade-tip / abradable coating interaction in aircraft engine leading to divergent dynamic response of blades. Even if it is well known that the dynamic behavior of the structure plays a key role on the divergence, wear and heating seem necessary to amplify vibratory motion leading to blade damage. In this multi-physic context the aim of this work is to provide explanations on the origins of the divergence by introducing thermomechanical phenomena. The work is divided in 2 parts. First, an energy balance at the rubbing contact is established through experimental analysis of interactions on a simplified test rig, coupled with inverse simulation models for heat flows estimation. The proposed method highlights different energy partitions between the blade and the abradable coating depending of the activation of different wear mechanisms. On the other hand, a thermomecanical strategy is developed for the simulation of blade-abradable rubbing events taking account of specific issues : different time scales between thermal and mechanical phenomena, generation and partition of heat flows at the interface, contact resolution, wear effects, thermal expansion and complex boundary conditions. Several divergent cases are investigated on the basis of comparison with experimental results available on compressor. It is shown that thermomechanical effects are sometimes overriding or conversely relegated to a more distant role, depending on the initial conditions of interaction. The competition of phenomena acting upon contact (thermal expansions, wear, etc.) is clearly demonstrated and certain aspects remain open to perspectives

La réduction des jeux fonctionnels aubes/carter permet d’augmenter le rendement global d’un turboréacteur en limitant les fuites inter-étages. Cependant, les vibrations inhérentes au système ou l’ingestion de corps étrangers tend à produire des interactions aube/carter initiées en bout d’aube qui peuvent mener à la ruine du turboréacteur. L’utilisation de revêtements dits « abradables » permet de limiter la conséquence de ces interactions. En cas de contact avec les parties tournantes, le matériau abradable va « s’abrader » de façon préférentielle par rapport au bout d’aube en limitant les énergies d’interaction. Ces matériaux sont étudiés depuis de nombreuses années sur des bancs expérimentaux dans le but de développer des modèles numériques prédictifs. L’objectif de ces travaux de thèse est la caractérisation expérimentale de deux revêtements abradables du compresseur basse pression – l’AlSi-PE – et haute pression – le Metco 2043 – sur un banc expérimental existant. La configuration adoptée est simplifiée et se dédouane de la dynamique d’aube et du turboréacteur. La caractérisation thermomécanique des deux revêtements de l’étude a été rendue possible grâce à la corrélation des efforts d’interaction, des échauffements produits par le contact et des endommagements induits. Les développements technologiques ont permis de réaliser des essais représentatifs jusqu’à 135 m s−1 et 720 ◦C. Une modélisation semi-analytique basée sur la technique des fonctions de Green a également été mise en place pour estimer la température au contact et les coefficients de répartition du flux thermique dans l’aube et le revêtement abradable. Les résultats numériques ont finalement été corrélés à un essai pilote pour valider l’approche
Reducing gaps between blades and the casing allows an increasing of the aircraft engines effi- ciency. Moreover, blade/casing interactions, mainly due to engine vibrations, may occur. They are localized at the blade tip and may lead to the engine failure. Specific materials called « abradable materials » are used to reduce interactions impact. When an interaction occurs, the abradable ma- terial will be worn preferentialy to the blade and limits the interaction energies. Those materials are studied since many years on experimental devices to develop predictive numerical models. The purpose of this thesis is the experimental characterization of two abradable materials grades from the low-pressure compressor – the AlSi-PE grade – and from the high-pressure compressor – the CoNiCrAlY-hBN grade – on an experimental device. The experimental configuration is simpli- fied and doesn’t take in account the blade’s and casing’s dynamic phenomena. Thermomechanical characterization of two coatings was performed thanks to the correlation between forces, tem- peratures and wear mechanisms. Technological developments allowed representative tests up to 135 m/s and 720 °C. Semi-analytical modeling with Green’s techniques has been used to predict friction temperatures and heat distribution coefficients in the blade and the abradable material. Results have been correlated to an experimental test to approve the model

Le rendement des turboréacteurs peut être amélioré en minimisant le jeu aube-carter, réduisant ainsi les pertes aérodynamiques. Ces jeux réduits occasionnent des risques de contact entre les aubes en rotation à grande vitesse et le carter moteur. Des matériaux sacrificiels, appelés matériaux abradables, sont alors déposés sur le carter pour limiter les endommagements induits par ces contact. Ces interactions font intervenir un grand nombre de mécanismes d’endommagement bénéfiques ou néfastes au bon fonctionnement du joint abradable et à la fiabilité du moteur. L’objectif de cette thèse est alors de comprendre, prédire et quantifier les différents endommagements et les efforts d’interaction associés pour des matériaux abradables obtenus à l’aide de paramètres procédés différents. Un dynamomètre triaxial a été développé afin de reproduire l’interaction locale entre l’extrémité de l’aube et le matériau abradable à très grande vitesse (50 – 300 m/s) lors de phases transitoires. La mesure d’efforts d’interaction lors de contacts de très courte durée (300 µs – 1 ms) nécessite une bande passante importante. Une méthode de correction basée sur l’analyse modale expérimentale a été mise en œuvre afin d’étendre la bande passante naturelle du dynamomètre et d’atténuer les couplages entre les différentes voies de mesure. Les mécanismes d’endommagements des abradables ont été étudiés à partir d’analyses post-mortem et corrélés aux efforts et vitesse d’interactions
The turbofan efficiency can be improved by minimizing the blade-casing gap, thus reducing the aerodynamic loss. The reduced gap conduces to contact risk between the high-speed rotating blades and the engine case. Sacrificial materials, called abradable materials, are deposited on the casing to limit the damage caused by these contacts. These interactions involve a lot of damage mechanisms, which can be adverse or beneficial to the proper performance of the abradable seal and to the reliability of the engine. The aim of this thesis is to understand, predict and quantify the different damages and the interaction forces associated for abradable materials obtained with different process parameters. A triaxial dynamometer was developed to reproduce the local high-speed interactions (50 – 300 m/s) between the blade tip and the abradable material during transitional phases. The interaction forces measurement during short-lived contacts (300 µs – 1 ms) requires a large bandwidth. A correction method based on experimental modal analysis was implemented to extend the natural bandwidth of the device and attenuate the crosstalk between the different measurement channels. The damage mechanisms of abradable materials were studied by post-mortem analysis and correlated to the interaction forces and velocity

La loi de comportement est un élément essentiel de la caractérisation mécanique des matériaux. Pour pouvoir identifier le comportement d'un matériau, il existe plusieurs méthodes expérimentales (traction statique, barres d'Hopkinson) qui permettent d'obtenir des lois mécaniques applicables dans des conditions bien définies et le plus souvent sur des matériaux massifs homogènes. La plupart de ces essais sont de plus couteux et exigent le plus souvent des géométries d'échantillons spécifiques. L'utilisation de ces tests reste limitée et ne permet pas d'analyser tous les types de matériaux comme les revêtements ou les matériaux poreux... par exemple. Or ces matériaux eux aussi nécessitent aujourd'hui une connaissance fine de leurs propriétés afin de permettre une simulation au plus juste de leur comportement en service. Les lois de comportement établies à l'échelle d'un matériau massif ne répondent également que partiellement aux besoins de modélisation de certains procédés detraitement mécanique de surface comme par exemple le grenaillage, car elles ne prennent pas en compte les effets de la surface. L'objectif principal de cette étude est de développer une méthode à la fois rapide et facile pour pouvoir identifier le comportement local des matériaux sous condition dynamique, afin de pouvoir caractériser les surfaces soumises à des sollicitations de type chocs. Pour atteindre cet objectif, une méthode inverse a été développée pour identifier le comportement des matériaux à l'aide d'une combinaison d'approche expérimentale et numérique d'essais d'impacts répétés. Les lois decomportements obtenues à l'aide de cette méthode inverse restent sujettes à caution car difficile à comparer à des valeurs de référence par manque de données dans la littérature. Pour cette raison ces lois seront ensuite comparées avec une méthode analytique inspirée de la théorie de l'indentation. Afin de valider l'efficacité de la méthode inverse et de la méthode analytique, des essais numériques à l'aveugle ont été menés, ensuite des applications sur des matériaux modèles et industriels ont été réalisées pour déterminer les limites des méthodes
The behavior law is an essential element of the mechanical characterization of materials. To identify the material behavior several experimental methods can be used such as (static traction, Hopkinson bars ...) that allow to obtain mechanical laws applied under well-defined conditions, i.e. on homogeneous and bulk materials. However, do to the rising cost of these tests and their specific sample geometry, their use is limited and does not allow to probe and measure all types of materials (like coatings or porous materials....). Moreover, a broad knowledge of their properties allows a more accurate simulation of their behavior in working process. Behavior laws appropriate for bulk material do not always fit to process modeling shot peening, due to surface deformation. The main objective of this study is to develop a simple, rapid method for identifying the local behavior of materials under dynamic conditions, in order to characterize surfaces under impact loading. An inverse method has been developed to identify the behavior of materials using a combination of numerical and experimental approaches of repeated impact tests. The behavior laws obtained by the inverse method must be further investigated due to missing comparison data in literature. A comparison with an analytical method based on the theory of indentation must be carried out for more accuracy. In order to validate the efficiency of the inverse method and the analytical method, numerical blind tests wereconducted, then applications on industrial and ideal materials have been carried out to determine the limits

Une des solutions envisagées par les motoristes pour améliorer le rendement des turbomoteurs consiste à réduire le jeu en fonctionnement dans les deux systèmes d’air des turbomachines. Plus particulièrement dans le système d’étanchéité d’air secondaire, la réduction du jeu entre les parties fixes et tournantes améliore le contrôle des étanchéités du moteur et les niveaux de refroidissement entre les différents modules des turbomoteurs, mais entraînent des interactions indésirables entre les différents composants. Les systèmes d’étanchéité dynamiques sont composés de joints labyrinthes couplés à un revêtement abradable sacrificiel en vis-à-vis, qui offre la particularité de s’user préférentiellement en préservant la majeure partie du système d’étanchéité en évitant une usure de la partie tournante. L’objectif de cette thèse est de reproduire et d’étudier, par l’intermédiaire d’un banc technologique haute vitesse spécialement conçu pour l’étude, les interactions labyrinthe-abradable appliquées au couple acier inoxydable/Al-Si 6%, dans des conditions de fonctionnement d’un turbomoteur. Une instrumentation spécifique est développée sur le banc et apporte à l’étude les données expérimentales manquantes visant à la caractérisation des interactions labyrinthe-abradable. Une analyse tribologique, basée sur le concept de troisième corps, est menée afin d’identifier les différents débits de matière puis de décrire les étapes successives des mécanismes d’usure (circuit tribologique) du revêtement Al-Si 6%. L’influence des paramètres de pilotage de l’interaction et de la géométrie du joint a été étudiée. Enfin, une étude statistique basée sur l’iconographie des corrélations, permet de modéliser le comportement global du système labyrinthe-abradable, d’identifier les paramètres influents du système et d’apporter des critères pour une potentielle surveillance des interactions. Ces travaux de thèse ont été réalisés dans le cadre d’une collaboration entre TURBOMECA Bordes (groupe SAFRAN), et le Laboratoire Génie Production (LGP) de Tarbes
S of turbomachinery. Especially in the secondary air sealing system, the tight clearance between the stationary and rotating parts improves control of engine seals and cooling levels between the different modules of the engines but may cause undesirable interactions between the static and rotating components. Dynamic sealing systems are composed of labyrinth seals coupled to a sacrificial abradable coating, which can accommodate interactions to preserve the global geometrical seal integrity. The objective of this thesis is to study and reproduce, through a technological high speed test rig specifically designed for the study, the labyrinth-abradable interactions applied to stainless steel/Al-Si 6% couple, under similar turbo-engine operating conditions. A suitable instrumentation is developed on the test ring to complete missing experimental data to characterize abradable labyrinth interactions. A tribological study, based on the third body concept, is proposed to identify wear mechanisms process of the Al-Si 6% coating. The influence of interaction control parameters and the seal geometry was investigated. Finally, a statistical study, based on the iconography of the correlation, is proposed to model the overall labyrinth-abradable system behavior and to identify influential parameters of the system and provide suitable criteria to monitor labyrinth seal interactions. This work was achieved within the framework of cooperation between TURBOMECA Bordes (SAFRAN Group), and the Laboratoire Génie de Production (LGP) de Tarbes

L'objectif d'optimisation du rendement des turboréacteurs est une des pierres angulaires de la démarche de neutralisation carbone de l'aviation d'ici 2050. La réduction du jeu entre l'extrémité de l'aube (rotor) et le carter (stator) au sein des différents étages du moteur a été considérée à juste titre comme un paramètre à forte influence par les avionneurs. Cependant, cette solution technique augmente sensiblement la probabilité de contacts sévères entre les parties statiques et mobiles. Afin d'éviter d'irréversibles endommagements de l'aube, un revêtement sacrificiel dit abradable, est projeté sur la surface interne du carter. Ainsi, des études ont été menées ces dernières années afin de mettre en place une méthodologie de dimensionnement et de caractérisation des matériaux abradables avec le soutien de plusieurs sociétés du groupe Safran. Diverses études ont vu le jour afin de reproduire ces interactions en conditions représentatives afin d'étudier les paramètres à forte influence sur l'activation de modes d'usure, tels que la vitesse d'incursion de l'aube dans le revêtement, la température ou encore la vitesse tangentielle d'interaction. Par le biais du banc d'interaction linéaire aube/abradable du LEM3, qui simule un contact unique entre une éprouvette mobile de matériau abradable et un outil fixe rigide représentant le sommet d'aube, une thèse a été proposée en vue d'une caractérisation thermomécanique du revêtement abradable AlSi-hBN (aussi appelé Metco 320), matériau dit de 'référence' de par les quelques études présentes dans la littérature. Cette caractérisation implique majoritairement l'analyse de la mesure in-situ et l'identification des mécanismes d'endommagement activés. En considérant les conclusions apportées sur ce revêtement, une approche similaire sera appliquée à un autre revêtement en cours d'étude, matériau sujet à devenir son remplaçant et pour lequel aucune étude n'est à ce jour présente dans la littérature. Dans un second temps, le but est de coupler les résultats obtenus sur l'AlSi-hBN avec une modélisation thermomécanique en se basant sur des approches par éléments finis et semi-analytique. La cartographie des différents types d'endommagement observés pour ces deux matériaux abradables et l'étude de l'activation de certains d'entre eux constituent la majeure partie de ce travail de thèse
The objective of optimizing the performance of turbojet engines is one of the cornerstones of the aviation industry's carbon-neutral approach by 2050. Reduction of the gap between the extremity of the blade (rotor) and the casing (stator) in the stages of jet engines has been considered as a major design feature by aircraft manufacturers. However, this technical solution increases the probability of severe interactions between the moving part and the static part. In order to avoid irreversible blade damage, a sacrificial abradable coating is sprayed on the inner surface of the casing. Nevertheless, particular wear phenomena are still being witnessed on the rotating and static parts which can ultimately lead to the decrease of the jet engines efficiency. Different projects have been conducted in order to reproduce these interactions in representative conditions for studying parameters which have a strong influence on activated wear modes, such as the incursion rate of the blade into the coating, the temperature or the blade tip velocity. By using the LEM3 high velocity test rig, which simulates a unique interaction between a moving abradable projectile and a fixed tool, acting as the extremity of the blade, a study has been proposed in order to thermomechanically characterize the AlSi-hBN coating (also named Metco 320). This material is considered here as a coating of reference from the few studies presented in literature. This characterization implies mainly in-situ measurements analysis and the identification of activated damage mechanisms. By considering the conclusions written on this coating of reference, a similar approach is applied on another abradable coating which could become its substitute. On the other hand, the aim is to combine the results obtained on AlSi-hBN with a thermomechanical modeling based on finite element and semi-analytical approaches. Mapping of identified damage mechanisms and definition of wear activation criteria for both coatings constitute the main work of this thesis study

La maitrise de l'étanchéité des systèmes d'air dans les turboréacteurs est améliorée en minimisant le jeu entre les pièces tournantes et le carter qui les entoure, garantissant un meilleur rendement du moteur. La réduction de ce jeu permet de diminuer les fuites aérodynamiques à travers le moteur, mais cela peut occasionner des contacts indésirables entre les pièces en rotation à haute vitesse et les pièces fixes en vis-à-vis. Les joints labyrinthes sont des systèmes d'étanchéité dont la partie fixe est revêtue d'un matériau abradable sacrificiel afin de limiter l'endommagement de la partie rotor du joint. Ces interactions labyrinthe-abradable peuvent être critiques pour le bon fonctionnement du joint. L'objectif de cette thèse est d'identifier expérimentalement l'influence des conditions de contact sur les mécanismes d'interaction en jeu. Un banc de contact haute vitesse développé pour l'étude permet de reproduire des conditions de contacts proches de celles survenant sur turboréacteur. Deux configurations de contact qui se produisent dans différents endroits du moteur sont étudiées, avec trois revêtements massifs et trois revêtements alvéolés, aux matériaux et à la géométrie distinctes. La caractérisation thermomécanique des interactions est réalisée avec une instrumentation spécifiquement développée sur le banc. A l'analyse expérimentale est couplée une méthode d'analyse tribologique, basée sur le concept du troisième corps. À travers cette approche les débits de matière engendrées par les interactions sont identifiés et permettent de décrire l'évolution du comportement du contact (circuit tribologique). Ces travaux de thèse ont été réalisés dans le cadre d'une collaboration entre Safran Tech Saclay (groupe SAFRAN), Safran Aircraft Engines Villaroche (groupe SAFRAN) et le Laboratoire Génie de Production (LGP) de Tarbes
Improving the control over sealing of secondary air systems of aircraft engines require a minimum gap clearance between rotating parts and the surrounding casing, which guarantees higher engine efficiency. The tight clearance allows to reduce leakage flows but may leads to undesirable interactions between the static and rotating parts. Labyrinth seals are dynamic sealing systems for which an abradable coating is deposited on the stationary part of the seal to limit the damage of the rotating shaft. Depending on contact conditions, labyrinth-abradable interactions are potentially critical for the seal. This study aims to identify experimentally the material behaviour during these contact conditions. A high-speed contact test rig was developed to recreate contact conditions occurring in an aircraft engine. Two contact configurations involved in different locations of the engine were explored, with three thermally sprayed coatings and three honeycomb coatings, presenting different materials and surface areas. Thermomechanical characterisation is achieved with a specific instrumentation designed for the study. A tribological analysis based on the third body concept is coupled to the experimental analysis. This approach allows to identify wear mechanisms and material flows through the contact (tribological circuit), which determine the thermomechanical constraints in the high-speed contact. This work was achieved within the framework of cooperation between Safran Tech Saclay (SAFRAN group), Safran Aircraft Engines Villaroche (SAFRAN group) and the Laboratoire Génie de Production (LGP) de Tarbes

L'objectif de ces travaux a été d'estimer les propriétés thermomécanique des revêtements abradables. Lesmatériaux abradables sont des structures fortement hétérogènes et le but a été de considérer leurs microstructuresdétaillées. L'intérêt de ces travaux a été de passer outre la difficulté de leur dimensionnement lors de l'élaborationdes couches. Trois revêtements abradables ayant différentes natures et différentes microstructures ont étéétudiées, la complexité de leur microstructure était différente les unes des autres. Leurs propriétés ont étédéterminées par une méthode de modélisation 2D appliquée directement pixel par pixel pour prendre enconsidération la microstructure détaillée. Afin de valider la méthode de modélisation, les résultats calculés ont étécouplés et comparés à des valeurs expérimentales. Deux méthodes de modélisations ont été appliquées : uneméthode conventionnelle; avec une image des revêtements représentant les détails de la microstructure aussi bienque la microstructure dans sa globalité ainsi qu'une méthode de modélisation 2-échelles, avec une première échellereprésentant les détails de la microstructure de la matrice et une seconde échelle représentant le revêtement globalet notamment la distribution des plus gros pores.Une des conclusions principales de ces travaux est la suivante : Si la complexité du matériau augmente, le nombred'échelle nécessaire pour décrire la microstructure réelle augmente. La méthode de modélisation 2 échelles a étévalidée à travers la comparaison entre les valeurs calculées et les résultats expérimentaux. Ces travaux ont aidé àobtenir un outil pour sélectionner digitalement les microstructures les plus prometteuses pour les applicationsd'abradabilité. Ceci permet de réduite le nombre de tests expérimentaux à effectuer. Ces tests expérimentaux sontplus longs à mettre en oeuvre et coutent plus cher. C'est un outil support quant au développement des structuresabradables
The objective of this work was to estimate apparent thermomechanical properties of abradable coating. Abradablematerials are strongly heterogeneous structures and the aim was to consider their detailed microstructure. Theinterest of this work is to overstep one difficulty when manufacturing abradable coating which is their dimensioning.Three abradable coatings having different nature and different microstructures have been studied. Theirmicrostructure complexity was different one from each other. Their properties were determined by a 2D modelingmethod which was applied directly pixel by pixel to take account of all the microstructural details. To validate themodeling method, the results calculated were coupled and compared to experimental ones. Two modeling methodhave been applied, a conventional one, with coating image representing coating microstructural details as well asthe global coating microstructural distribution and a 2-scale modeling method, with one scale representing themicrostructural details of the matrix and a second on representing the global coating coarse pores distribution. Onemain conclusion of this work is the following one: If the material complexity increases, the number of scalemandatory to describe the real microstructure increases. The 2-scales modeling method has been validated throughcomparison of the calculated values with those obtained experimentally. This work helps to provide a tool for digitallyselect the most promising abradable layers with the effect of reducing the number of experimental tests, which arelonger and more expensive to implement. It is a tool for decision support in the abradable coating development