Safran est un groupe international de haute technologie opérant dans les domaines de l'aéronautique (propulsion, équipements et intérieurs), de l'espace et de la défense. Sa mission : contribuer durablement à un monde plus sûr, où le transport aérien devient toujours plus respectueux de l'environnement, plus confortable et plus accessible. Implanté sur tous les continents, le Groupe emploie 100 000 collaborateurs pour un chiffre d'affaires de 27,3 milliards d'euros en 2024, et occupe, seul ou en partenariat, des positions de premier plan mondial ou européen sur ses marchés.
Safran est la 2ème entreprise du secteur aéronautique et défense du classement « World's Best Companies 2024 » du magazine TIME.
Safran Aircraft Engines conçoit, produit et commercialise, seul ou en coopération, des moteurs aéronautiques civils et militaires aux meilleurs niveaux de performance, fiabilité et respect de l'environnement. La société est notamment, à travers CFM International*, le leader mondial de la propulsion d'avions commerciaux courts et moyen-courriers.
* CFM International est une société commune 50/50 de Safran Aircraft Engines et GE Aerospace.
Parce que nous sommes persuadés que chaque talent compte, nous valorisons et encourageons les candidatures de personnes en situation de handicap pour nos opportunités d'emploi. La technique dite Blade Tip Timing (BTT), ou tip-timing, permet la mesure non intrusive des vibrations des aubes dans les turbomachines, en détectant les temps de passage (Time Of Arrival, ToA) des extrémités des aubes devant des capteurs (optiques, capacitifs) fixes [1]. Ces méthodes sont particulièrement intéressantes pour l'estimation de la vibration des aubes, la détection de fissures, l'analyse du désaccordage, la fatigue en régime cyclique, etc
Malgré son avantage, la mesure tip-timing présente des sources d'incertitudes non maitrisées la rendant peu fiable pour certifier à elle seule des aubes. Les sources d'incertitudes proviennent :
-de la chaine d'acquisition de la mesure incluant le capteur (position, bruit, erreurs de synchronisation) et l'extraction des temps de passage
-des méthodes d'analyse de la mesure qui émettent des hypothèses de constance de la vitesse de rotation des aubes.
La maitrise de l'impact de ces sources d'incertitudes sur la mesure tip-timing et l'évaluation des méthodes de dépouillement requiert d'une part de nombreux essais avec des conditions de fonctionnement contrôlées et d'autre part un accès à la vraie vibration des aubes.
Une telle capacité de maitrise n'étant pas réaliste avec des essais réels, il est nécessaire de concevoir un simulateur de la mesure tip-timing afin de caractériser l'impact des sources d'incertitudes sur la chaine de traitement des données tip-timing d'une part et d'autre part d'évaluer la performance de méthodes d'analyse de ces données.
L'objectif principal de ce stage est de développer un simulateur numérique complet et réaliste, capable de générer des temps de passage des aubes prenant en compte les caractéristiques géométriques et dynamiques de la roue aubagée, les incertitudes de capteur, les variations de vitesse, et permettant de tester/ évaluer différentes méthodes d'analyse de données (réduction de bruit, estimation de fréquence, identification de modes, etc).
Le stagiaire travaillera sur les axes suivants :
-Etude bibliographique approfondie sur les simulateurs tip-timing existants [2,3];
-Modélisation dynamique des aubes par modèle à 1 ddl (effets de la vitesse de rotation, couplage des aubages) ;
-Développement du modèle cinématique et génération des signaux tip-timing en tenant compte des incertitudes (bruit de capteur, variation de vitesse, erreurs sur la position de capteurs, erreurs de synchronisation, fluctuations aléatoires / variations de régime) [4];
-Développement des outils d'analyse et de validation des méthodes.
Le simulateur sera recalé sur les données réelles de vibration d'aubes de moteur en jouant sur les paramètres dudit simulateur.
Le stagiaire développera le simulateur, selon son appétence, en Matlab ou en Python.
A la fin du stage, le candidat aura de solides connaissances en mécanique vibratoire des turbomachines et en traitement du signal.
Ce stage débouchera sur une thèse CIFRE en cours de montage.
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