Study of bolted junction behavior of CMC oxide/oxide structures: Instrumentation and modelling

Étude du comportement d’assemblages boulonnés de structures CMC oxyde/oxyde : Instrumentation et modélisation

Florent Bouillon (1) , Marie Guerder (1, 2) , Thomas Vandellos (1) , Franck Dupé (1)

1 Safran Ceramics [Mérignac]
2 Safran Aircraft Engines

The use of ceramic matrix composite materials (CMC) in propulsion assemblies necessarily involves the use of joining technologies between the CMC material and metal parts. For this purpose, bolted connections are traditionally used. They are interesting technological solutions, due to their robustness and their ability to ensure successive assemblies and disassemblies during the life of the aircraft. These junctions must perform their functions under all in-flight operating conditions and for the full life of the part. In-service experience shows that they are often a sensitive point in our structures. It is therefore necessary to analyze, understand and model assembly technologies in order to control in-service behavior. A 4-step study (study of elementary mechanisms, study of clamping, technological tests and scale 1 test) is presented. The use and the advantages of multi-instrumentation and modelling are highlighted.

L’utilisation des matériaux composites à matrice céramique (CMC) dans les ensembles propulsifs implique nécessairement l’utilisation de technologies de jonctions entre le matériau CMC et les pièces métalliques [1]. Pour cela, les liaisons boulonnées sont classiquement utilisées. Elles sont des solutions technologiques intéressantes, du fait de leur robustesse et leur capacité à assurer des montages et démontages successifs au cours de la vie de l’avion. Ces jonctions doivent assurer leurs fonctions dans l’ensemble des conditions d’utilisations en vol et pendant la durée de vie complète de la pièce. L’expérience en service montre qu’elles sont souvent un point sensible de nos structures. C’est pourquoi il est nécessaire d’analyser, de comprendre et de modéliser les technologies d’assemblages afin de maitriser le comportement en service. Une étude en quatre étapes (étude des mécanismes élémentaires, étude du serrage, essais technologiques et essai échelle 1) est présentée. L’utilisation et les apports de la multi-instrumentation et de la modélisation sont mis en avant.

Mots clés: oxide /oxide; bolted; sizing

Mots clés: oxyde / oxyde; fixation; modélisation

Domaines: Matériaux et structures en mécanique [physics.class-ph]

Florent Bouillon, Marie Guerder, Thomas Vandellos, Franck Dupé. Étude du comportement d’assemblages boulonnés de structures CMC oxyde/oxyde : Instrumentation et modélisation. 21ème Journées Nationales sur les Composites, École Nationale Supérieure d'Arts et Métiers (ENSAM) - Bordeaux, Jul 2019, Bordeaux, Talence, France. ⟨hal-02424033⟩