Au sein des turbomoteurs conçus par Safran Helicopter Engines, la cohésion des composants de l'ensemble tournant du générateur de gaz est généralement assurée par la mise en tension d'un axe central, fileté à ses extrémités, appelé « tirant ». Cette pièce mécanique contribue également au centrage des pièces tournantes entre elles ainsi qu'à leur positionnement par rapport aux paliers. Les tirants, associés à des écrous de grands diamètres, sont dimensionnés pour garantir le serrage des composants, sous différents cas de charges limites et ultimes, et prévenir des risques de rupture. Compte tenu des niveaux d'efforts mis en jeu dans ces assemblages, que ce soit au niveau du tirant ou des écrous de grands diamètres, les liaisons filetées sont réalisées avec des profils de filetage asymétriques. Les modes de sollicitation et d'endommagement de ce type de filetage sont peu documentés et ont donné lieu à un nombre limité de publications issues de projet de recherche. La maîtrise des mécanismes de défaillance, et en particulier l'évolution de la durée de vie de ces assemblages filetés, constitue dès lors un enjeu majeur. Bien que ces filetages soient de grands diamètres, leurs caractéristiques géométriques, notamment les dimensions de hauteur de flanc et les rayons de fond de filet, demeurent relativement faibles. Ce type de profil géométrique favorise des phénomènes de concentration et confinements des contraintes. Ces phénomènes sont d'autant plus marqués en raison de l'asymétrie du profil de filetage et de sa sensibilité aux tolérances de fabrication.

L'enjeu pour Safran est donc d'être en mesure de prédire la durée de vie en fatigue des liaisons filetées des tirants et des écrous de grands diamètres. Un des objectifs est de limiter les facteurs de sûreté en dimensionnement sans impacter le niveau de risque de défaillance en fonctionnement. Cet enjeu permettra d'améliorer les conditions de production de ces pièces en adaptant les tolérances de fabrication aux besoins fonctionnels. Ce dernier élément conduit entre autres à une conception plus robuste. D'un point de vue industriel, au regard de l'enjeu pour le groupe Safran, cette thèse sera réalisée en collaboration avec Safran Aircraft Engines. L'établissement d'accueil universitaire encadrant cette thèse sera l'INSA de Toulouse au travers de l'unité de recherche de l'Institut Clément Ader (UMR 5312).

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