C' est surtout le cas pour les pièces" critiques", comme les disques ou les aubes des turbines qui sont soumises à de fortes sollicitationsmécaniques à hautes températures et qui, en cas de rupture, risquent de compromettre l'intégrité du moteur, voire de l'avion. De plus, améliorer le rendement des moteurs passe par une augmentation de la température des gaz de combustion et requiert en conséquence une optimisation poussée du comportement mécanique à haute température des matériaux
Dans ce contexte, cette étude a consisté à caractériser, modéliser et comprendre les mécanismes d'endommagement du système CMC / EBC sous des sollicitations multiphysiques couplées: thermique / mécanique et thermique / oxydation, représentatives de l'environnement du moteur. Pour répondre à cette problématique, plusieurs configurations d'essais à haute température (1200 °C) sous gradients thermiques (chauffage laser) couplés à un chargement mécanique (flexion 4 points) ou un environnement oxydant (vapeur d'eau) ont été mises en place
Elles sont mises en oeuvre dans les grands logiciels commerciaux de simulation mécanique (Abaqus, Ansys, Aster, Samcef, Zebulon...) pour prévoir le comportement de matériaux soumis à des combinaisons de fortes sollicitations thermiques et mécaniques. Exemples d'applications: collecteurs d'échappement sur moteur automobile, aubes et disques de turbine aéronautique, certains composants de centrales nucléaires
Le lauréat 2021 est Anthony Gravouil, professeur à l'INSA de Lyon spécialiste de la modélisation des phénomènes mécaniques extrêmes appliqués notamment à l'aéronautique et au nucléaire. Ce 17 mars 2022, l'ONERA célébrait, sur son site de Palaiseau, la 4e édition de ce prix, alternativement consacré à la mécanique du solide en année pair, ou à la mécanique des fluide en année impair
L' Onera, à occasion de concours World Wide Failure Exercise II consacré à la prévision de la rupture de structures composites sous sollicitations 3D, a obtenu les meilleurs résultats, parmi les douze laboratoires internationaux invités... Le modèle Onera" gagnant" est pour l'instant utilisé dans une version interne de la plateforme de simulation en mécanique des solides ZéBuLoN (Onera Ecole des Mines de Paris