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Modelisation Et Simulation De La Mise En Forme Des Composites Preimpregnes A Matrice Thermoplastiques Et Fibres Continues
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Book Synopsis Modélisation et simulation de la mise en forme des composites préimprégnés à matrice thermoplastiques et fibres continues by : Eduardo Guzman Maldonado
Download or read book Modélisation et simulation de la mise en forme des composites préimprégnés à matrice thermoplastiques et fibres continues written by Eduardo Guzman Maldonado and published by . This book was released on 2019 with total page 169 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les matériaux composites sont largement employés dans le domaine aérospatial grâce à leurs excellentes propriétés mécaniques, leur résistance aux chocs et à la fatigue, tout en restant plus légers que les matériaux conventionnels. Au cours des dernières années, l'industrie automobile a montré un intérêt croissant pour les procédés de fabrication et de transformation de matériaux composites à matrice thermoplastiques. Cela favorisé par le développement et l'optimisation des procèdes de mise en forme tels que le thermostampage, en vue de la réduction de temps de cycle. La modélisation et la simulation de ce procédé sont des étapes importantes pour la prédiction des propriétés mécaniques et de la faisabilité technique des pièces à géométrie complexe. Elles permettent d'optimiser les paramètres de fabrication et du procédé lui-même. À cette fin, ce travail propose une approche pour la simulation de la mise en forme des matériaux composites préimprégnés thermoplastiques. Un modèle viscohyperélastique avec une dépendance à la température a été proposé dans l'objectif de décrire le comportement du composite thermoplastique à l'état fondu. Et permets de faire des simulations de mise en forme à différentes températures. Au cours cette simulation, des calculs thermiques et mécaniques sont effectués de manière séquentielle afin d'actualiser les propriétés mécaniques avec l'évolution du champ température. L'identification des propriétés thermiques sont obtenues par homogénéisation à partir des analyses au niveau mésoscopique du matériau. La comparaison de la simulation avec le thermoformage expérimental d'une pièce représentative de l'industrie automobile analyse la pertinence de l'approche proposée.
Book Synopsis Matériaux composites à matrice organique by : Pierre-Etienne Bourban
Download or read book Matériaux composites à matrice organique written by Pierre-Etienne Bourban and published by EPFL Press. This book was released on 2004-01-01 with total page 250 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Book Synopsis Analyse et simulation de la mise en forme de composites thermoplastiques by : Anthony Cheruet
Download or read book Analyse et simulation de la mise en forme de composites thermoplastiques written by Anthony Cheruet and published by . This book was released on 2001 with total page 175 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les matériaux composites à fibres longues et à matrice thermoplastique sont des matériaux prometteurs car ils possèdent des propriétés mécaniques comparables à celles des composites à matrice thermodurcissable mais présentent des cycles de mise en forme nettement plus courts qui laissent envisager des productions de série. L'objectif est de disposer d'un outil de simulation de façon à définir la faisabilité d'une pièce pour des conditions extérieures données et pour un empilement prédéfini. Des essais expérimentaux ont mis en évidence les mécanismes principaux de déformation qu'il convient de modéliser et ont montré l'importance de la phase d'application de pression en fin de cycle de formage puisqu'elle garantit la fermeture des porosités aux interfaces. Dans le but de simuler cette phase, un élément de coque à pincement est défini et permet le calcul de la contrainte normale transverse. Le laminé est alors modélisé par un empilement de couches de coques et un critère de re-consolidation, basé sur cette contrainte normale, permet de la prédiction de la santé matière du produit jusqu'au terme du cycle de mise en forme. Enfin une modélisation du comportement en flexion d'un milieu fibreux est proposée. Elle s'appuie sur le calcul de l'énergie de déformation en flexion de chaque constituant de la structure modélisée et est appliquée au monopli. Ces deux éléments sont intégrés au code de mise en forme Pam Form et sont testés et validés sur plusieurs exemples représentatifs et sur des cas de mise en forme.
Book Synopsis Modélisation du comportement des composites thermoplastiques à renforts continus dans les procédés de mise en forme by : Hicham Chaouki
Download or read book Modélisation du comportement des composites thermoplastiques à renforts continus dans les procédés de mise en forme written by Hicham Chaouki and published by . This book was released on 2011 with total page 428 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les matériaux composites constituent de nos jours, de par leurs propriétés très prisées, des matériaux incontournables dans plusieurs secteurs industriels telles les industries aéronautique, automobile et navale. Bien que les applications industrielles aient été axées durant des décennies sur les matériaux composites à matrices thermodurcissables, les composites thermoplastiques à renforts continus connaissent actuellement un grand essor. Dans ce sens, des recherches considérables ont été menées sur la modélisation du comportement des matériaux thermoplastiques chargés de fibres continues à température ambiante. Cependant, la modélisation du comportement de ces matériaux à hautes températures et dans les conditions de mise en forme demeure une problématique d'actualité et relativement peu étudiée. Ce travail de thèse se veut une contribution à la modélisation du comportement des composites thermoplastiques à renforts continus dans les procédés de mise en forme. Deux directions de recherches ont été explorées. La première direction consiste à développer une loi constitutive viscoélastique orthotrope pour les milieux incompressibles, et sous l'hypothèse d'un processus isotherme. Dans cette optique, on se propose d'exploiter la théorie du modèle K-BKZ, destiné à la rhéologie des fluides viscoélastiques isotropes, pour une extension aux cas orthotrope et transversalement isotrope. Les tenseurs d'orientation des fibres sont introduits comme arguments de la fonctionnelle densité d'énergie libre pour tenir compte de la symétrie matérielle. La réponse du milieu est formulée en considérant les apports des constituants du milieu, pris séparément, augmentés de la réponse due aux interactions entre la résine et les fibres. Ce faisant, la densité d'énergie libre sera décomposée en un produit d'une fonction mémoire, responsable de la relaxation, et d'une fonction des déformations, laquelle a été scindée en la somme de quatre composantes : i) une fonction rendant compte du comportement de la matrice, ii) une composante responsable de la réponse de la première famille de fibres, iii) une composante responsable de la seconde famille de fibres et iv) une fonction rendant compte des interactions matrice-fibres. La seconde direction vise l'étude du phénomène de l'endommagement susceptible de toucher les composites thermoplastiques à renforts continus dans des conditions proches de celles de la mise en forme. Dans cette perspective, une loi constitutive hyperélastique orthotrope avec endommagement sera proposée. On fait appel à une approche thermodynamique classique, basée sur l'existence d'un potentiel d'énergie libre duquel découle le tenseur de contraintes, et au principe de la contrainte effective, bien connu de la théorie de l'endommagement. À l'instar du modèle viscoélastique orthotrope, la fonctionnelle densité d'énergie libre sera décomposée en la somme de quatre composantes responsables des réponses de la résine, des deux familles de fibres et des interactions matrice-fibres. Pour introduire le phénomène de l'endommagement, on associe à chaque constituant du milieu (i.e. les fibres et la résine) une variable d'endommagement isotrope. Chacune de ces variables est associée à la composante de l'énergie libre rendant compte du comportement du constituant qu'elle caractérise. Une loi d'évolution de l'endommagement isotrope est également associée à la composante de l'énergie libre responsable des interactions matrice-fibres. Les hypothèses d'un milieu incompressible et d'un processus isotherme ont été notamment retenues. Une campagne d'essais expérimentaux, axée sur des essais de traction dans les directions 0°/90° et ±45°, a été réalisée pour caractériser l'endommagement d'une classe de composite thermoplastique à renforts continus. Les résultats de ces essais ainsi que ceux rencontrés dans la littérature ont été exploités afin de réaliser une procédure d'identification inverse visant à tester l'aptitude des modèles de comportement proposés à reproduire des résultats expérimentaux. Des simulations par éléments finis de la mise en forme d'un composite thermoplastique à renforts continus ont été réalisées. Les résultats obtenus montrent que les modèles utilisés reproduisent des résultats physiquement admissibles et en concordance avec des observations expérimentales.
Book Synopsis Comportement mécanique des composites à matrice organique by : Marco Gigliotti
Download or read book Comportement mécanique des composites à matrice organique written by Marco Gigliotti and published by ISTE Group. This book was released on 2017-09-01 with total page 123 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L’utilisation des composites à matrice organique pour des applications structurales à haute température est de plus en plus souvent envisagée, notamment dans certaines zones de turbomachines aéronautiques. A cette fin, il devient nécessaire d’analyser les effets du vieillissement thermo-oxydant sur le comportement mécanique d’un polymère et des composites associés. Cet ouvrage met en relief des méthodologies expérimentales originales qui permettent, par analyse inverse, de développer et d’identifier une loi de comportement du polymère dépendant du vieillissement ainsi que les déformations d’origine chimique. Ces informations sont utilisées pour le calcul des contraintes internes induites par un vieillissement thermo-oxydant dans des composites unidirectionnels à fibres continues de carbone. Comportement mécanique des composites à matrice organique se différencie des autres ouvrages par son approche. Il examine des lois de comportement thermomécaniques locales dépendant de l’oxydation grâce à l’emploi d’essais couplés et non couplés à l’échelle microscopique. Il présente des modèles originaux afin d'intégrer toute la richesse de la phénoménologie observée expérimentalement, grâce à l'emploi de variables internes correctement choisies.
Book Synopsis Modélisation de la mise en forme incrémentale par thermoformage des matériaux composites à matrice thermoplastique semicristalline by : Nicolas Bigot
Download or read book Modélisation de la mise en forme incrémentale par thermoformage des matériaux composites à matrice thermoplastique semicristalline written by Nicolas Bigot and published by . This book was released on 2022 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La simulation numérique des procédés de mise en forme a pour objectif de réduire les coûts liés à l'expérimentation en fournissant des informations sur la qualité attendue du produit final lorsque les conditions de mise en forme, le matériau ou la géométrie varient. Si la simulation numérique des procédés ne peut être une alternative complète à l'expérimentation, elle peut en revanche réduire les fenêtres d'investigation. Une modélisation des principaux phénomènes à l'oeuvre lors de la mise en forme par thermoformage des matériaux composites à matrice thermoplastique semicristalline est proposée. Elle repose sur le développement d'outils numériques favorisant la mise en place d'un couplage thermo-mécanique dans une gamme de température incluant la cristallisation de la matrice. Un modèle de cinétique de cristallisation en milieu fibreux est décrit, prenant en compte la transcristallisation. Les paramètres définissant le modèle de cristallisation sont identifiés grâce à des mesures expérimentales spécifiques. Deux éléments finis thermo-mécaniques en deux et trois dimensions sont également avancés. Tout deux abordent la résolution des problèmes de transfert de chaleur en utilisant la formulation ADI, Alternating Direction Implicit. Enfin, une loi de comportement hyper-visco-élastique est exposée et paramétrée par une campagne expérimentale dont les conclusions sont également fournies. Ce travail se termine par la simulation numérique du procédé de mise en forme par thermoformage utilisant une technique novatrice. En pré-déformant le matériau par l'action de parties mobiles indépendantes des parties principales du moule, une meilleure qualité finale est obtenue lorsque des géométries complexes sont impliquées. Une comparaison des résultats numériques et des résultats expérimentaux issus d'une campagne d'essais sur un moule de taille industrielle conclue cette thèse.
Book Synopsis Etude expérimentale et modélisation de l'écoulement de composites thermoplastiques dans les conditions industrielles de mise en forme par injection by : Mariam Benhadou
Download or read book Etude expérimentale et modélisation de l'écoulement de composites thermoplastiques dans les conditions industrielles de mise en forme par injection written by Mariam Benhadou and published by . This book was released on 2009 with total page 151 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Dans l’optique de la recherche de la performance des matériaux et de la maitrise des processus industriels de transformation, ce travail a pour objet l’étude expérimentale et la modélisation de l’écoulement des composites thermoplastiques dans les conditions industrielles de mise en forme par injection.La première partie traite de l'étude expérimentale dans les conditions industrielles de mise en forme par injection, du comportement rhéologique et de l’étude de l’écoulement, dans des géométries simples, des composites en polypropylène renforcé de fibres de verre courtes. Dans un premier temps nous avons mis en évidence l'influence des paramètres thermomécaniques de transformation par injection sur la viscosité et l’élasticité des différents matériaux à l’aide d’un rhéomètre en ligne. Ces essais ont montré que la viscosité des composites à l’état fondu évoluait, d’une manière non linéaire, en fonction de la température, le taux de cisaillement et le taux de fibres. Cette partie est complétée par une analyse des pertes de charges dans des conditions non isothermes. Par ailleurs, les résultats des mesures rhéologique, nous ont permis de déterminer une loi de comportement rhéologique thermodépendante du composite à différents taux de fibres. Cette loi nous a servi à la simulation de la phase de remplissage de l’empreinte du moule au cours du cycle de moulage par injection. Dans la seconde partie, nous présentons une étude expérimentale à la fois qualitative et quantitative de la distribution et de l’orientation des fibres au cours des différentes phases du moulage par injection. Nous avons mené une étude expérimentale de la distribution des longueurs des fibres au cours de la phase de plastification. Ces travaux nous ont permis de mettre en évidence l’incidence de certains paramètres de réglage de la presse sur la casse des fibres et situer les endroits critiques de la dégradation des fibres. Ensuite, nous avons réalisé une étude expérimentale approfondie de la distribution et de l'orientation des fibres dans des plaques injectées, en fonction des conditions d'injection, de la composition du matériau composite et de la géométrie de la pièce.Nous avons mis en évidence, la formation dans l’épaisseur de la plaque, d’une structure “coeur-peau” à cinq couches avec une couche centrale orientée transversalement à la direction d’écoulement, de deux couches intermédiaires orientées principalement dans la direction d’écoulement et enfin de deux couches de peau légèrement moins orientées que les couches intermédiaires. Les épaisseurs des ces couches varient en fonction des conditions d’injection (températures, vitesses).La dernière partie traite la simulation numérique de la phase de remplissage du processus de moulage par injection des composites en PP/FV, basé sur une loi de comportement rhéologique déduite de l’expérimentation. Nous nous sommes intéressés particulièrement à la prédiction de l’orientation des fibres de verre courtes dans une plaque rectangulaire injectée, en fonction des conditions d'injection (températures, pressions, et vitesses), de la composition du polymère et de la géométrie de la pièce. D’autre part, Nous avons mis en évidence d’influence des paramètres d’injection sur l’évolution de la pression, la température et la vitesse moyenne d’écoulement dans l’empreinte du moule. Les résultats de la simulation sont comparés aux mesures expérimentales.
Book Synopsis Modélisations du procédé de placement de fibres composites à matrice thermoplastique by : Anaïs Barasinski
Download or read book Modélisations du procédé de placement de fibres composites à matrice thermoplastique written by Anaïs Barasinski and published by . This book was released on 2012 with total page 102 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le procédé de placement de fibres thermoplastiques permet de fabriquer des pièces composites de grandes dimensions ayant toutes sortes de géométries (double courbure par exemple). Ce procédé est basé sur le soudage continu par fusion d’un pli composite à matrice thermoplastique sur un substrat. Il reçoit un intérêt croissant au cours des dernières années en raison de sa capacité à réaliser des pièces hors autoclave. Cette étude s’inscrit dans le cadre d’un projet aéronautique qui vise à comprendre et développer ce procédé de dépose automatisé en étudiant l’histoire thermo-mécanique de la matière au cours de la dépose, le champ de contraintes résiduelles dans la pièce après fabrication et la capabilité du procédé pour un soudage in-situ. Cette étude permet d’autre part de contribuer au développement de la tête de dépose. Afin de contrôler et d'optimiser la qualité de la pièce fabriquée, la prédiction de l’histoire thermo-mécanique appliquée durant la fabrication du stratifié est nécessaire. Dans ce travail, une modélisation thermique originale de ce procédé est proposée. L’adhésion interplis évoluant au cours de la mise en forme et ayant une influence significative sur les transferts thermiques, ce paramètre est intégré dans le modèle au moyen de résistances thermiques de contact évolutives. Les résultats numériques sont validés par des mesures expérimentales. En raison de la géométrie particulière du problème (fines bandes de pré-imprégnés de grande longueur), une méthode de résolution numérique PGD ou (Proper Generalized Decomposition) est utilisée. Cette méthode permet de contourner les problèmes liés au grand ratio existant entre la longueur de matière et son épaisseur. Elle permet par ailleurs de prendre en compte de nombreux paramètres (matériaux, ou procédés) comme extra coordonnées du modèle. Finalement, différentes fenêtres procédé, adaptées au niveau de spécifications requis sur la pièce, sont définies. Les questions de maximisation de la cristallinité et minimisation des contraintes résiduelles sont abordées afin de pouvoir s’approcher du procédé in-situ recherché
Book Synopsis ETUDE ET MODELISATION DE L'ELABORATION DE MATERIAUX COMPOSITES A MATRICE BASE TITANE PAR LA VOIE FEUILLARD/FIBRE/FEUILLARD by : CHRISTOPHE.. MAGNY
Download or read book ETUDE ET MODELISATION DE L'ELABORATION DE MATERIAUX COMPOSITES A MATRICE BASE TITANE PAR LA VOIE FEUILLARD/FIBRE/FEUILLARD written by CHRISTOPHE.. MAGNY and published by . This book was released on 1996 with total page 340 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LES MATERIAUX COMPOSITES A MATRICE METALLIQUE PRESENTENT DES PROPRIETES MECANIQUES ELEVEES ET PROMETTEUSES, EN PARTICULIER LES MATRICES BASE TITANE RENFORCEES PAR DES FIBRES LONGUES POUR LES INDUSTRIES AERONAUTIQUE ET SPATIALE. DIVERS PROCEDES D'ELABORATION DE TELS MATERIAUX ONT ETE DEVELOPPES ; LA VOIE FEUILLARD/FIBRE/FEUILLARD SEMBLE OFFRIR UN BON RAPPORT QUALITE/COUT. L'OBJECTIF DE CETTE ETUDE EST L'OPTIMISATION DE CE PROCEDE AU TRAVERS, D'UNE PART, DE L'ETUDE DE L'ECOULEMENT DE LA MATRICE AUTOUR DES FIBRES, ET D'AUTRE PART, DE LA PREDICTION DE L'ETAT DE DENSIFICATION DU MATERIAU A L'AIDE DES SIMULATIONS PLASTICINE ET NUMERIQUE. LA PREMIERE PARTIE A AINSI CONSISTE A ETABLIR UNE METHODOLOGIE PERMETTANT D'ACCEDER A LA RHEOLOGIE DES FEUILLARDS DANS LES CONDITIONS D'ELABORATION DU MATERIAU COMPOSITE. CETTE METHODOLOGIE A ETE MISE AU POINT ET VALIDEE POUR LES ALLIAGES DE TITANE TA6V ET B21S. L'INFLUENCE DE L'HISTOIRE THERMOMECANIQUE PARTICULIERE DES FEUILLARDS, ET DONC DE LEUR MICROSTRUCTURE PROPRE, A ETE MISE EN EVIDENCE. AFIN DE MODELISER LE PROCEDE, DEUX VERSIONS DU CODE FORGE2 ONT ETE DEVELOPPEES POUR INTEGRER LES CONDITIONS GEOMETRIQUES ET MECANIQUES DE CE DERNIER. LA PREMIERE, VISCOPLASTIQUE, MET EN EVIDENCE L'INFLUENCE DES FROTTEMENTS ET DE LA RHEOLOGIE SUR LES TEMPS DE COMPACTION DE MATERIAUX PARTICULIERS (FIBRES PARFAITEMENT ALIGNEES OU EN QUINCONCE). LA SECONDE VERSION, ELASTO-VISCOPLASTIQUE, S'APPUYANT SUR UNE DISTRIBUTION STATISTIQUE DES RENFORTS, PERMET LA SIMULATION DU PROCEDE INDUSTRIEL. ON A AINSI PU DEMONTRER L'IMPORTANCE DE LA PRISE EN COMPTE DES MOUVEMENTS DES FIBRES, AINSI QUE L'INDEPENDANCE DU TEMPS DE COMPACTION VIS-A-VIS DU NOMBRE DE PLIS DU MATERIAU COMPOSITE. LES RESULTATS DES SIMULATIONS SONT EN BON ACCORD AVEC DES ESSAIS INDUSTRIELS DE CONSOLIDATION
Book Synopsis Conception optimisée de structures constituées de matériaux composites thermoplastiques à fibres continues by : Arnaud Gillet
Download or read book Conception optimisée de structures constituées de matériaux composites thermoplastiques à fibres continues written by Arnaud Gillet and published by . This book was released on 2007 with total page 173 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les matériaux composites à matrice thermoplastique et fibre continue (TPFC) connaissent depuis quelques années un essor important. Les raisons de cette évolution tiennent aux besoins d'optimisation de certaines industries comme l'automobile ou l'aéronautique. Paradoxalement, peu d'études leur sont consacrées. La quasi totalité des essais et des études scientifiques publiées sur les TPFC ont été réalisés sur des composites AS4/PEEK, un matériau d'excellence, reconnu pour ses performances mécaniques proches des composites carbone-époxy classiques. Dans un premier temps, un ensemble de publications est exploité pour mettre en évidence les principales caractéristiques du comportement mécanique de TPFC unidirectionnels (UD). Suite à cette étude, nous proposons un modèle multi-échelle qui reproduit convenablement la réponse d'un stratifié tout en limitant l'effort expérimental et numérique. Cette étude a permis de simuler fidèlement un ensemble d'essais tirés de la littérature et ainsi conforter les hypothèses faites. Une seconde étape du travail de cette thèse concerne l'optimisation de structures composites. La riche bibliographie sur cette thématique nous a permis de cerner les principales exigences industrielles, et de choisir un algorithme génétique, adapté à la spécificité des problèmes traités. Des problèmes simples sont exploités pour comparer les mérites respectifs de divers choix algorithmiques et pour évaluer l'influence des paramètres mécaniques sur les solutions optimales. Enfin, des analyses structurelles sont menées par la méthode des éléments finis intégrant des contraintes technologiques. Ce travail met en évidence l'importance des choix méthodologiques sur la qualité de la solution finale. Les méthodes proposées permettent d'obtenir des solutions quasi-optimales performantes tout en limitant la durée des procédures grâce à une évaluation comparative rigoureuse qui justifie les hypothèses retenues.
Book Synopsis Milieux fibreux tissés by : Majed Youssef
Download or read book Milieux fibreux tissés written by Majed Youssef and published by . This book was released on 2005 with total page 276 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Dans une perspective de réduction des coûts de la mise en forme des composites, il est essentiel de disposer d'un outil de simulation du procédé et donc d'une bonne connaissance des modèles de comportement susceptibles d'être utilisés. Plusieurs approches liées aux différentes échelles des milieux fibreux tissés sont analysées ; la constitution des lois de comportement de ces milieux dépend étroitement des propriétés directionnelles induites par chaque famille de fibres. Une analyse expérimentale puis numérique de la mise en forme par emboutissage de pièces à géométrie non développable a été menée. Elle porte sur le préformage et le thermoformage réalisés respectivement sur des renforts tissés non imprégnés et sur des composites à matrice thermoplastique. L'objectif est, dans le premier cas, d'observer les mécanismes de déformation en jeu et de mesurer quelques grandeurs caractéristiques, et dans le second cas, de se rapprocher des conditions réelles de mise en forme par emboutissage des CFRTP à l'échelle industrielle. Le solveur PAM FORM est utilisé pour la simulation du procédé. Après avoir caractérisé la loi de comportement qui y est implémentée, nous avons effectué plusieurs tests à partir desquels une comparaison est proposée entre les résultats obtenus par simulation et ceux obtenus expérimentalement. La formulation utilisée ayant fait ses preuves dans le cas de la mise en forme de composites à renforts unidirectionnels, nous proposons quelques pistes pour construire une autre loi de comportement pour des composites à renforts tissés.
Book Synopsis ETUDE ET MODELISATION DU COMPORTEMENT DYNAMIQUE DES COMPOSITES A MATRICE THERMOPLASTIQUE by : Mercedes Arribas
Download or read book ETUDE ET MODELISATION DU COMPORTEMENT DYNAMIQUE DES COMPOSITES A MATRICE THERMOPLASTIQUE written by Mercedes Arribas and published by . This book was released on 1995 with total page 208 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'ETUDE PORTE SUR LE COMPORTEMENT MECANIQUE DYNAMIQUE EN TORSION DU POLYAMIDE 12/FIBRES DE CARBONE (PA12FC) ET DU POLYETHERETHERCETONE/FIBRES DE CARBONE (APC2). LES PROPRIETES MECANIQUES DE CES DEUX MATRICES SONT INFLUENCEES PAR LA PRESENCE DES FIBRES, DANS LE CAS DU PA12FC, LES FIBRES LIMITENT LES POSSIBILITES D'EXPANSION DE LA RESINE PURE, QUI SE TROUVE ALORS SOUMISE A UNE PRESSION DE CONFINEMENT (CONTRAINTE MICROSCOPIQUE). POUR L'APC2, LES CONDITIONS DE MISE EN UVRE PROVOQUENT L'APPARITION D'UNE PLACE TRANSCRISTALLINE AU VOISINAGE DES FIBRES, QUI PEUT INDUIRE UN COMPORTEMENT MECANIQUE DIFFERENT. L'APPROCHE D'HOMOGENEISATION DES MILIEUX PERIODIQUES A ETE UTILISEE POUR CONFIRMER (OU INFIRMER) LES HYPOTHESES FAITES (CONTRAINTE MICROSCOPIQUE DANS LE PA12FC ET PHASE TRANSCRISTALLINE QUI AMELIORE LES PROPRIETES EN TORSION DANS LE PEEKFC) PAR AILLEURS IMPOSSIBLE A VERIFIER. CETTE APPROCHE A ETE APPLIQUEE A DES MATERIAUX D'ABORD SUPPOSES PUREMENT ELASTIQUES, ENSUITE CONSIDERES COMME MATERIAUX VISCOELASTIQUES DE KELVIN-VOIGT ET ENFIN, TRAITES COMME MATERIAUX VISCOELASTIQUES EN REGIME HARMONIQUE. IL A ETE CONFIRME QUE LA PRESENCE DE FIBRES EMPECHE L'EXPANSION THERMIQUE DE LA RESINE PURE PA12 PROVOQUANT UNE CONTRAINTE MICROSCOPIQUE A L'INTERIEUR DU COMPOSITE. DE MEME, LA MODELISATION DE LA PHASE TRANSCRISTALLINE DANS LE PEEKFC CONFIRME L'INFLUENCE DE CETTE PHASE SUR LE MODULE G' EN TORSION A TEMPERATURE INFERIEURES A LA TEMPERATURE DE TRANSITION VITREUSE (TG)
Book Synopsis MODELISATION DE LA MISE EN FORME DE TISSUS PREIMPREGNES NON POLYMERISES by : ROGER.. BLANLOT
Download or read book MODELISATION DE LA MISE EN FORME DE TISSUS PREIMPREGNES NON POLYMERISES written by ROGER.. BLANLOT and published by . This book was released on 1995 with total page 220 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CETTE RECHERCHE S'INSCRIT DANS LE CADRE DU DEVELOPPEMENT D'OUTILS DE SIMULATION DE LA MISE EN FORME DE TISSUS COMPOSITES THERMODURCISSABLES NON POLYMERISES. UNE APPROCHE MECANIQUE D'ANALYSE A DOUBLE ECHELLE EST DEVELOPPEE: ? LA PREMIERE CORRESPOND A LA MISE EN PLACE D'UN MODELE NUMERIQUE MICROSTRUCTURAL. CELUI-CI NOUS PERMET DE REPRESENTER TRES FINEMENT LE COMPORTEMENT MECANIQUE DU TISSU EN PRENANT EN COMPTE TOUS SES COMPOSANTS, AINSI QUE LES INTERACTIONS DE CONTACT ENTRANT EN JEU AU COURS DE SA DEFORMATION. IL EST COMPOSE D'UN ASSEMBLAGE D'ELEMENTS BARRES, DE COQUE ET DE LIAISONS NON-LINEAIRES. CE MODELE NOUS CONDUIT A PROPOSER UN CRITERE DE DRAPABILITE, ? LA SECONDE S'INTERESSE PLUS PARTICULIEREMENT AU PROCEDE DE FORMAGE PAR DRAPAGE. NOUS DEVELOPPONS UNE FORMULATION DE LOI DE COMPORTEMENT A ORTHOTROPIE REACTUALISEE ET EVOLUTIVE DANS LE CODE DE CALCUL ABAQUS. NOUS POUVONS ALORS CALCULER LE CONTOUR 3D FINAL DU PLI DEPOSE, L'ORIENTATION REELLE DES MECHES SUR LA SURFACE 3D, LA REMISE A PLAT ASSOCIEE AINSI QUE LA QUANTIFICATION DES EFFORTS A INDUIRE. UN EXEMPLE DE DRAPAGE SUR UNE SPHERE EST ETUDIE. UNE EXTENSION AU CAS DE L'EMBOUTISSAGE DE TISSU EST PRESENTEE. UNE ALTERNATIVE A L'APPROCHE MECANIQUE S'APPUYANT SUR DES CONCEPTS PUREMENT GEOMETRIQUES EST PROPOSEE. DES ALGORITHMES DE DRAPAGE SONT DEVELOPPES ET IMPLANTES DANS CATIA, MOYENNANT QUELQUES HYPOTHESES SUR LES MECANISMES DE DEFORMATION DES TISSUS. NOUS POUVONS ALORS CALCULER L'ORIENTATION DES FIBRES SUR LA SURFACE 3D A COUVRIR, AINSI QUE LA REMISE A PLAT CORRESPONDANTE. CETTE APPROCHE GEOMETRIQUE DOIT CEPENDANT ETRE RESERVEE UNIQUEMENT A LA SIMULATION DU DRAPAGE MANUEL
Book Synopsis Modélisation de l'imprégnation d'une préforme fibreuse par un alliage en vue de l'élaboration de matériaux composites à matrice métallique by : Arthur Cantarel
Download or read book Modélisation de l'imprégnation d'une préforme fibreuse par un alliage en vue de l'élaboration de matériaux composites à matrice métallique written by Arthur Cantarel and published by . This book was released on 2004 with total page 185 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Un procédé d'élaboration de matériaux composites à matrice métallique (CMM) par voie liquide consiste à injecter sous pression du métal liquide dans une préforme fibreuse placée dans un moule. Lorsqu'un alliage métallique est injecté, un phénomène de ségrégation lié au changement de phase de la matrice apparaît au cours de l'imprégnation de la préforme. Une étude expérimentale de ce phénomène a été réalisée ; elle comprend la production d'échantillons en faisant varier les paramètres d'élaboration ainsi que l'analyse chimique et structurale des composites. Une modélisation à l'échelle de la fibre des transferts thermiques et solutaux qui ont lieu lors de l'injection du métal est proposée.Une simulation numérique basée sur la résolution des équations de conservation par la méthode des volumes finis a été développée. Les résultats de cette simulation ont ensuite été confrontés aux observations faites sur les composites.
Book Synopsis Modélisation numérique de l'usinage des matériaux composites à matrice polymère et fibres longues de carbone by : Sofiane Zenia
Download or read book Modélisation numérique de l'usinage des matériaux composites à matrice polymère et fibres longues de carbone written by Sofiane Zenia and published by . This book was released on 2017 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La mise en œuvre des matériaux composites, fait souvent appel à des procédés d'usinage conventionnel, comme l'opération de perçage utilisée lors de l'assemblage de structures par rivetage. Ces opérations peuvent générer dans la pièce usinée différents types d'endommagement: arrachement des fibres, rupture de la matrice, délaminage intralaminaire et interlaminaire, dégradation thermique de la matrice, ce qui peut provoquer une baisse des performances mécaniques de la structure. L'objectif de la thèse est de mettre en place un modèle numérique scientifiquement rigoureux pour analyser l'usinage des composites CFRP et prédire les mécanismes d'endommagement induits par l'outil coupant. Ce modèle basé sur une loi constitutive mésomécanique combine l'effet de la chute de rigidité dans le comportement du matériau, la plasticité, l'initiation et l'évolution de l'endommagement durant le processus d'usinage. Ensuite, deux modèles 2D et 3D adoptant un schéma explicite ont été implémentés via la sub-routine VUMAT dans Abaqus. Le délaminage interplis a été pris en considération à l'aide des éléments cohésifs disponibles dans le code ABAQUS/Explicit. Ce travail a permis de reproduire de manière réaliste les opérations de coupe orthogonale et de perçage des composites CFRP en termes de processus de formation du copeau, la prédiction des forces de coupe et celle de l'endommagement induit. Ces études ont montré que l'orientation des fibres et la profondeur de coupe sont les paramètres les plus influents en coupe orthogonale tandis que pour le perçage se sont les vitesses d'avance et la géométrie des outils.
Book Synopsis Modélisation Du Comportement de Matériaux Composites Thermoplastiques Pour Application Au Crash by : Antoine Martin
Download or read book Modélisation Du Comportement de Matériaux Composites Thermoplastiques Pour Application Au Crash written by Antoine Martin and published by . This book was released on 2015 with total page 162 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: The purpose of this thesis is to develop a constitutive equation for thermoplastic composite components in crash situations. The need for using lightweight composite absorbing structures in passenger cars, is exposed. This requires development of simulation tools to evaluate, optimize and validate the design of these structures. An experimental program is undertaken to measure the mechanical properties of a thermoplastic composite material. The experimental data is gathered on tension, compression, and shear tests. A wide range of strain rates are investigated due to advanced tests rigs including a crossbow machine and Digital Image Correlation technique. Those experiments allow identifications of the material degradation behavior. A bibliography covering existing models is then presented. A new constitutive equation using a mesoscopic description of composite medium is proposed; an interface and a ply models are defined. The ply description uses a biphasic decomposition, fibers and matrix are separately modeled. The microbuckling is included in the ply model allowing sensitive description of compressive behaviors. The model identification is presented using previously gathered data. An implementation in ABAQUS software using FORTRAN interface VUMAT is developed. Finally, some crash simulations are proposed and confronted to testing data. Those covers crush tests on coupons, and a tubular structure. The results shows mostly a good agreement with the experimental data. The model performance is then discussed.
Book Synopsis Étude et simulation de la conductivité thermique de matériaux composites à matrice organique chargée et renforcée de fibres de carbone PITCH by : Bénédicte Reine
Download or read book Étude et simulation de la conductivité thermique de matériaux composites à matrice organique chargée et renforcée de fibres de carbone PITCH written by Bénédicte Reine and published by . This book was released on 2015 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse s'inscrit dans le cadre du projet THEOREM porté par THALES Systèmes Aéroportés. Ce projet est un travail collaboratif entre partenaires industriels et académiques. Il a pour objectif de développer un matériau composite hybride constitué d'une matrice polymère chargée de micro et nanoparticules ayant une conductivité thermique importante et renforcée par des fibres longues de carbone PITCH. Le matériau final doit pouvoir atteindre des valeurs de conductivité thermique élevées équivalentes à celles de l'aluminium (~300W/m/K). Deux principaux axes ont été développés : un axe concernant la matrice chargée et un autre concernant les renforts fibreux. L'axe matrice a permis de développer des modèles numériques de dispersion aléatoire de charges dans un V.E.R. prédéfini afin de déterminer les propriétés homogénéisées de la matrice chargée. L'axe renfort a mis en avant l'influence de différentes architectures fibreuses sur les transferts de chaleur dans les trois directions de l'espace. La réunion de ces deux études a permis de déduire numériquement les propriétés effectives du composite final. Les différents modèles numériques ont été corrélés avec différentes mesures expérimentales.
