Descripción del proyecto
Pruebas de materiales de aluminuro de titanio para los álabes de las turbinas
El aluminuro de titanio (TiAl) podría sustituir a las superaleaciones de níquel en las turbinas de las aeronaves debido a su bajo peso y a sus buenas propiedades mecánicas y de oxidación. El equipo del proyecto PANTHER, financiado con fondos europeos, investigará la resistencia de los álabes de turbina de TiAl a tasas de deformación elevadas, altas temperaturas y diferentes niveles de triaxialidad de la tensión. La combinación de simulaciones numéricas y experimentos ayudará a crear un modelo dinámico transitorio fiable para predecir el comportamiento y los fallos del material. La metodología propuesta también podría utilizarse para caracterizar la dinámica de otros materiales en entornos de alta temperatura como, por ejemplo, en los motores de los automóviles.
Objetivo
The work presented in this proposal will help the topic leader to evaluate the ability of an innovating TiAl material to replace nickel-based super-alloys for low-pressure turbine application. The PANTHER project will focus on the investigation of the resistance of TiAl alloy under high strain rate, high temperature and different stress triaxiality levels. A combined approach between numerical simulations and original experiments will help creating a reliable transient dynamics material model for behaviour and failure. An upstream methodology will be applied, aiming at testing the material from a microscopic scale to a structure scale. The work will begin by numerical simulation of a blade-off in order to evaluate the important parameters to take into consideration in the model. The results of this preliminary study will drive the experimental conditions for the material testing on Split Hopkinson Bar apparatus. A first couple of parameters will be fitted thanks to this first test campaign. The study will go on with simplified impact testing (two impact configuration) with highly instrumented targets. These tests will reveal the behaviour and failure mode of the TiAl under dynamic conditions. Numerical simulations of these experiments will be performed and material model parameters will be adjusted to correlate simulation results to experimental ones. The goal of the last testing campaign (three impact configurations) is to reproduce the real events that can occur during the life operation of an engine turbine. A last batch of numerical simulation will allow to confirm the ability of the established material model to accurately predict such complex events. The call is in THIOT’s core business and strategy. With the PANTHER project, THIOT is submitting an innovating proposal that will maintain the European industry at the cutting edge of the turbine design.
Ámbito científico
Palabras clave
Programa(s)
Tema(s)
Régimen de financiación
RIA - Research and Innovation actionCoordinador
46130 Puybrun
Francia
Organización definida por ella misma como pequeña y mediana empresa (pyme) en el momento de la firma del acuerdo de subvención.