Thème :
Mécanismes d’endommagement mécanique dans un système composite à matrice céramique / protection (CMC/EBC), sous sollicitations thermomécaniques
Contexte :
Un des enjeux majeurs de l’industrie aéronautique est de réduire son impact environnemental. Une des solutions techniques est l’optimisation des rendements des moteurs nouvelle génération, y compris ceux fonctionnant à l’hydrogène.
L’utilisation de pièces en composite à matrice céramique (CMC) dans les parties chaudes des turboréacteurs pourrait permettre d’atteindre cet objectif d’un côté en allégeant les structures et de l’autre en permettant d’atteindre des températures de fonctionnement plus élevées.
Dans cet environnement moteur à haute température, le CMC est vulnérable à la corrosion et il doit être protégé par une barrière environnementale (EBC) pour limiter l’accès des espèces oxydantes et corrosifs jusqu’au matériau.
Cette dernière peut aussi cumuler un rôle de barrière thermique (TBC). L’intégrité de l’ensemble en fonctionnement est à conserver afin de maintenir un excellent comportement mécanique des pièces, tout en étant très résistantes vis-à-vis de l’environnement.
Objectif :
De nombreux travaux sont disponibles sur l’ensemble EBC/CMC mais il reste compliqué de découpler dans le comportement thermomécanique de cette juxtaposition de matériaux : les effets des différences de propriétés de chaque constituant, l’incidence de la géométrie de la structure et le rôle des interfaces et couches sur les mécanismes locaux internes d’endommagement sous la protection et/ou dans celle-ci. L’objectif de ce travail est donc de proposer une démarche de description des mécanismes d’endommagement mécanique sans et suite à des sollicitations thermiques, mécaniques et/ou chimiques de petites structures en CMC revêtues d’une EBC.