Etude De Linfluence Des Parametres Delaboration Par Infusion De Resine Liquide Sur Lendommagement Et Le Comportement A Limpact De Materiaux Composites A Structure Sandwich

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Étude de l'influence des paramètres d'élaboration par infusion de résine liquide sur l'endommagement et le comportement à l'impact de matériaux composites à structure sandwich

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Author : Jean Gulla-Cazenave
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Book Synopsis Étude de l'influence des paramètres d'élaboration par infusion de résine liquide sur l'endommagement et le comportement à l'impact de matériaux composites à structure sandwich by : Jean Gulla-Cazenave

Download or read book Étude de l'influence des paramètres d'élaboration par infusion de résine liquide sur l'endommagement et le comportement à l'impact de matériaux composites à structure sandwich written by Jean Gulla-Cazenave and published by . This book was released on 2018 with total page 169 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Lors d'une étude précédente, des prototypes destinés à transporter des matériels militaires lourds (600kg) par hélicoptère ont été produits. Reposant sur l'utilisation de matériaux composites à structure sandwich, ces structures ont convaincu par leur légèreté et leur résistance à la charge, mais ont montré des faiblesses lors de la sollicitation en impact basse énergie / basse vitesse. Lors de cette thèse, nous avons cherché à optimiser la résistance des structures sandwich à ce type d'endommagements en étudiant l'influence des paramètres d'élaboration par un procédé de mise-en-oeuvre industriel. Une étude bibliographique a permis la mise en évidence des paramètres critiques de faisabilité du projet. Le choix du procédé de fabrication a été arrêté à l'infusion de résine liquide, technique couramment utilisée dans l'industrie est facilement utilisable par des petites et moyennes structures. L'état de l'art a également révélé des pistes d'amélioration des structures sandwich via les conditions de fabrication. Un procédé particulier a du être mis en place afin de fabriquer des structures composites sandwich en une seule étape. Avec cette méthode, quatre jeux de paramètres ont été retenus pour l'étude : les températures de fabrication, la nature de la matrice, l'état de surface de l'âme, ainsi que la présence (ou non) d'additifs nano-dimensionnés dans la matrice. Diverses combinaisons de ces paramètres ont été utilisées pour fabriquer des panneaux sandwich ensuite découpés en échantillons afin d'être testés en impact à l'aide d'une tour de chute. Une première série de tests a permis de déterminer les conditions d'impact représentative des cas réellement rencontrés, les techniques permettant l'identification et la caractérisation des endommagements, ainsi que l'observation des comportements pendant l'impact. A partir des observations pendant et après l'impact, nous avons pu constater trois comportements et quatre types d'endommagements, sur l'ensemble des échantillons testés. Ces comportements et endommagements ont pu être reliées aux paramètres d'élaboration sélectionnés. [...].

Modelling of High Velocity Impact on Composite Materials for Airframe Structures Application

Author : Louis Gauthier
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Book Synopsis Modelling of High Velocity Impact on Composite Materials for Airframe Structures Application by : Louis Gauthier

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VMS (Variational MultiScale) stabilization for Stokes-Darcy coupled flows in porous media undergoing finite deformations

Author : Lara Abou Orm
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Book Synopsis VMS (Variational MultiScale) stabilization for Stokes-Darcy coupled flows in porous media undergoing finite deformations by : Lara Abou Orm

Download or read book VMS (Variational MultiScale) stabilization for Stokes-Darcy coupled flows in porous media undergoing finite deformations written by Lara Abou Orm and published by . This book was released on 2013 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les procédés par infusion de résine consistant à infuser une résine liquide à travers un empilement de préformes fibreuses sous l'action d'une pression extérieure ap-pliquée à cet empilement. Un drainant peut être utilisé pour créer un lit de résine sur ou sous cet empilement fibreux. Ces procédés sont utilisés pour fabriquer des pièces minces utilisées dans l'aéronautique par exemple. Les caractéristiques physiques et mécaniques des pièces obtenues sont difficiles à prévoir et à contrôler. La simulation numérique peut donc aider à la maîtrise de ces procédés. Dans ce travail, un modèle numérique éléments finis est proposé pour simuler les procédés par infusion de résine. L'écoulement de la résine, considérée comme un fluide Newtonien incompressible, est décrit par les équations de Stokes dans le drainant (milieu très perméable), et par les équations de Darcy dans les préformes fibreuses (milieu faiblement perméable). Ce couplage Stokes - Darcyest réalisé par une approche monolithique, consistant à utiliser un seul maillage pour les deux milieux. La formulation mixte en vitesse - pression, est alors discrétisée par des éléments finis linéaire - linéaire, et stabilisée par une méthode multiéchelle dite "ASGS". L'interface entre Stokes et Darcy et le front de la résine sont chacun représentés par une fonction "Level-Set", et des conditions de couplage sont imposées sur l'interface qui sépare les deux milieux. Au cours du procédé, les préformes subissent de grandes déformations, que ce soit durant la phase de compaction, ou durant l'infusion de la résine. La pression de la résine fait alors gonfler les préformes. Les déformations des préformes sont traitées par une formulation Lagrangienne réactualisée établie en grandes déformations. Les préformes sèches ont un comportement élastique non linéaire, donné dans le sens transverse par l'expérience. L'effet de la résine sur les préformes humides est représenté par le modèle de Terzaghi. Lorsque les préformes se déforment, leur porosité et donc la perméabilité du milieu varient, affectant ainsi l'écoulement. La formule de Carman-Kozeny est utilisée pour relier porosité et perméabilité. Après avoir validé le couplage Stokes - Darcy par de nombreux cas tests et par la méthode des solutions manufacturées, diverses simulations 2D et 3D de procédés par infusion de résine sont présentées, incluant la déformation des préformes. Des comparaisons sont finalement faites avec succès entre simulation numérique et résultats expérimentaux dans un cas de géométrie simple. Des extensions à des cas tridimensionnels présentant des courbures et des variations d'inertie sont proposées en guise de perspectives.

Simulation of time-dependent crack propagation in a quasi-brittle material under relative humidity variations based on cohesive zone approach

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Author : Ngoc Anh Phan
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Book Synopsis Simulation of time-dependent crack propagation in a quasi-brittle material under relative humidity variations based on cohesive zone approach by : Ngoc Anh Phan

Download or read book Simulation of time-dependent crack propagation in a quasi-brittle material under relative humidity variations based on cohesive zone approach written by Ngoc Anh Phan and published by . This book was released on 2016 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse est consacrée à la simulation du comportement à la rupture de bois sous des chargements à long terme et sous des conditions d'Humidité Relatives (HR) de l'air variables. Il est connu que le bois est un matériau fortement hygroscopique, ses propriétés mécaniques et de rupture sont en effet très dépendantes de sa teneur en eau. En outre, la stabilité d'une fissure existante dans un élément structural peut être fortement influencée parles variations, en particulier brusques, d'humidité relative qui peut conduire à la rupture inattendue de l'élément.L'approche thermodynamique proposée intègre l'effet de mécanosorption dans l'expression analytique de la déformation, en découplant les déformations mécaniques et celles dues au comportement mécanosorptif du matériau. En outre, la rupture quasi-fragile du matériau boisest traduite par un modèle de zone cohésive dont les paramètres de cohésion sont fonctions de la teneur en eau afin de simuler l'effet de l'humidité sur les propriétés de rupture. Sur cette base, une formulation incrémentale permet l'intégration de l'effet des variations soudaines d'humidité relative (autrement dit, le choc hydrique) sur la zone d'élaboration(zone cohésive) en introduisant un champ de contraintes supplémentaires le long de cette zone. Fonction de la variation de HR, ce champ de contraintes supplémentaires dépend de l'état de contrainte et de l'ouverture de la fissure le long de la zone cohésive, mais également de l'humidité en pointe de fissure (matériau non endommagé). Dans l'analyse par éléments finis, un opérateur tangent algorithmique est utilisé pour résoudre le problème non linéaire en combinant le modèle de mécanosorption et le modèle de zone cohésive et en intégrant l'effet du choc hydrique.La simulation du comportement d'une éprouvette entaillée soumise à un chargement constant et à des variations cycliques de HR montre un fort couplage entre le comportement mécanosorptif et l'effet du choc hydrique HR sur la zone d'élaboration. Ce couplage entraîne une augmentation de la propagation des fissures et conduit à une fissuration plus précoce par rapport à celle obtenue à partir du modèle de mécanosorption seul ou à partir du modèle de zone cohésive en intégrant l'effet des variations soudaines de HR. En outre, le couplage entre le modèle mécanosorptif et le modèle de zone cohésive en intégrant l'effet du chochydrique montre l'intérêt d'une telle approche numérique pour décrire le comportement complexe des éléments de charpente en bois soumis à des conditions climatiques variables,comportement qui ne peut être prédit par une simple superposition des deux modélisations.

Micro-mechanical modelling of heterogeneous materials containing microcracks with Discrete Element Method (DEM)

Author : Farid Asadi
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Book Synopsis Micro-mechanical modelling of heterogeneous materials containing microcracks with Discrete Element Method (DEM) by : Farid Asadi

Download or read book Micro-mechanical modelling of heterogeneous materials containing microcracks with Discrete Element Method (DEM) written by Farid Asadi and published by . This book was released on 2021 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse s'inscrit dans le cadre du projet Européen ATHOR (Advanced THermomechanical Multiscale Modelling of Refractory Linings). Les matériaux réfractaires sont des céramiques hétérogènes, résistantes à des températures élevées pour lesquelles, dans de nombreux cas, des microfissures préexistantes au sein de la microstructure jouent un rôle clé dans la résistance aux chocs thermiques. La Méthode des Eléments Discrets (MED) est aujourd'hui considérée comme un outil numérique majeur qui peut contribuer, à l'avenir, à concevoir des microstructures plus performantes. Ainsi, cette thèse est dédiée à la simulation numérique de matériaux réfractaires intégrant leur microstructure, leurs hétérogénéités, ainsi que la présence de fissures, et leur influence sur le comportement mécanique macroscopique. Ces travaux ont par ailleurs été réalisés dans le cadre d'un partenariat avec la société "ITASCA consultants". Au sein de l'outil Particle Flow Code (PFC), utilisé comme plateforme numérique MED, le model de contact Flat Joint Model (FJM) a été choisi car celui-ci permet de modéliser des microstructures de grains imbriqués, analogues à celles des matériaux réfractaires. Afin de développer des modèles numériques permettant de décrire les relations entre la microstructure et le comportement thermomécanique macroscopique, il est essentiel de mettre en oeuvre une approche multi-échelles, micro à macro, précise pour chacune des propriétés physiques clés intervenant dans la tenue aux chocs thermiques, en commençant par les propriétés d'élasticité. Dans cet objectif, la MED n'étant pas, à ce stade, aussi robuste que la Méthode des Eléments Finis (MEF), une approche d'homogénéisation périodique est proposée pour des milieux continus. Cette approche a ici été validée en comparant les résultats obtenus à des matériaux modèles, des modèles analytiques et MEF. A l'échelle méso-scopique, un modèle MED utilisant une approche statistique pour imiter l'influence mécanique des microfissures préexistantes est mis en oeuvre. Cette approche a également été validée par des données mécaniques expérimentales. Par la suite, afin de vérifier l'applicabilité du modèle MED proposé, des simulations de Wedge Splitting Test (WST) sont proposées pour étudier le processus de fissuration et le comparer qualitativement aux résultats expérimentaux obtenus en DIC. Finalement, un modèle hybride discret/continu (MED/MVF) est proposé pour optimiser ces simulations de WST et réduire les temps de calculs. Ces résultats clés ouvrent de nouvelles voies très intéressantes d'utilisation de la MED pour prédire le comportement thermomécanique de matériaux hétérogènes contenant de nombreuses microfissures pouvant se propager simultanément.

Influence of wood flour and cellulose on the properties and the stability of formulations based on polyolefins and bio-based polymers

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Author : Alessia Quitadamo
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Book Synopsis Influence of wood flour and cellulose on the properties and the stability of formulations based on polyolefins and bio-based polymers by : Alessia Quitadamo

Download or read book Influence of wood flour and cellulose on the properties and the stability of formulations based on polyolefins and bio-based polymers written by Alessia Quitadamo and published by . This book was released on 2019 with total page 208 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'objectif de cette recherche est le développement de matériaux à haute valeur ajoutée, avec une grande quantité de charges bio-dérivées, aboutissant à un produit plus écologique. La stratégie poursuivie est basée à la fois sur l'introduction de fibres naturelles et sur l'utilisation de mélanges de polymères à base d'huile et bio-dérivés comme matrices, réduisant la quantité non biodégradable dans le matériau. Le projet de thèse est basé sur le développement de mélanges HDPE / PLA remplis de charges naturelles, telles que la farine de bois et les fibres de papier recyclées. Le polyéthylène haute densité a été choisi car il est l'un des polymères recyclés les plus représentatifs du marché. L'acide poly (lactique) a été sélectionné car il s'agit d'un polymère biodégradable important sur le marché. La méthodologie développée ici peut être étendue à d'autres polymères biodégradables, tels que l'isolat de protéine de soja (SPI). La farine de bois est un déchet diffus qui peut être utilisé pour la production de composites bois-plastique. Les fibres de papier recyclées sont issues de déchets de papier industriels, qui ne peuvent pas être soumis aux procédés de recyclage traditionnels. Des additifs ont été introduits pour faire face au problème d'hydrophilie différente entre les polymères à base d'huile / bio-dérivés avec des charges naturelles. La composition et les processus de production optimaux sont des défis, non seulement pour l'utilisation de ces matériaux, mais aussi pour leur élimination. La fin de vie de ces échantillons peut être évaluée par une biodégradabilité et une compostabilité contrôlées, en corrélant la structure du matériau avec la capacité de se biodégrader. La production d'un matériau à impact environnemental réduit avec des propriétés cohérentes avec leurs applications est un premier avantage environnemental. L'obtention d'une biodégradabilité contrôlée, en fonction des applications, valoriserait nos matériaux. Plusieurs caractérisations ont été réalisées afin d'analyser l'effet de différents compatibilisants et traitements tels que: tests de traction, microscopie électronique à balayage, calorimétrie différentielle à balayage, analyses thermogravimétriques, spectroscopie infrarouge, chromatographie d'exclusion de taille et tests de compostage.

Etude du comportement mécanique à l'impact et en post impact de matériaux composites à fibres végétales

Author : Amélie Cuynet
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Book Synopsis Etude du comportement mécanique à l'impact et en post impact de matériaux composites à fibres végétales by : Amélie Cuynet

Download or read book Etude du comportement mécanique à l'impact et en post impact de matériaux composites à fibres végétales written by Amélie Cuynet and published by . This book was released on 2018 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'objectif du projet de thèse est d'étudier et d'analyser le comportement mécanique à l'impact et en post impact de composites à fibres végétales. Le déroulement de cette thèse nécessite : L'élaboration et la caractérisation des matériaux de l'étude : Les matériaux de l'étude seront constitués de tissus à fibres végétales (lin et/ou chanvre) imprégnées de résine thermodurcissable (de type époxyde) ou thermoplastique (de type PP ou PLA). Ceux-ci seront fabriqués sous forme de plaque par la technique d'infusion sous vide ou la technique de la thermocompression, en fonction du type de résine. La caractérisation mécanique sera effectuée à partir d'essais mécaniques statiques et d'essais d'impact avec une tour de chute (à plusieurs niveaux d'énergie). Celle-ci sera d'abord menée sur des éprouvettes modèles (non impactées et non vieillis, sans et avec renfort fibreux) puis sur des éprouvettes dégradées (impactées à chaque niveau d'énergie et vieillis en humidité et température). La caractérisation de l'endommagement : Elle permettra, à partir des analyses d'images associées aux techniques de l'émission acoustique, de localiser et d'identifier les différents mécanismes d'endommagement intervenant dans ces matériaux au cours des diverses sollicitations choisies. Cette étude conduira à définir le degré de nocivité de ces endommagements tout en associant à la démarche l'influence des paramètres microstructuraux tels que la nature du renfort fibreux et des constituants (résine et fibres). L'identification de modèles de comportement : Il s'agit de proposer une méthode d'identification des paramètres matériaux de modèles de comportement tenant compte de l'endommagement au niveau de la microstructure du matériau (résine et torons de fibres). Cette étude conduira à la mise en œuvre d'une méthode de type recalage de modèles éléments finis en utilisant les bases de données expérimentales constituées notamment des mesures de champs cinématiques. L'objectif à terme est de disposer de modèles fiables et prédictifs pour le calcul de structures de ces matériaux dans l'industrie.

Étude numérique et expérimentale de procédé d'élaboration des matériaux composites par infusion de résine

Author : Peng Wang (directeur de thèse).)
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Book Synopsis Étude numérique et expérimentale de procédé d'élaboration des matériaux composites par infusion de résine by : Peng Wang (directeur de thèse).)

Download or read book Étude numérique et expérimentale de procédé d'élaboration des matériaux composites par infusion de résine written by Peng Wang (directeur de thèse).) and published by . This book was released on 2010 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: En aéronautique, l'élaboration via des pré-imprégnés n'est pas toujours adaptées àla fabrication de nouvelles pièces de formes complexes ou de grandes dimensions. Desprocédés directs existent, dénommés Liquid Composites Molding (LCM), tels que leResin Transfer Moulding (RTM) ou les procédés d'infusion de résine, comme le LiquidResin Infusion (LRI) et le Resin Film Infusion (RFI). Actuellement, environ 5 à 10%des pièces composites sont fabriqués par ces procédés directs. Avec le procédé RTM,les tolérances dimensionnelles et la porosité peuvent être maîtrisées et on peut atteindredes pièces haute qualité, mais son industrialisation est complexe et les modèlesmécaniques doivent être améliorés pour réaliser des simulations représentatives. Parcontre, les procédés d'infusion peuvent être utilisés dans des conditions plus flexibles,par exemple, dans des moules ouverts à sac vide en nylon ou silicone, à faible coût. Parconséquent, les procédés de LRI et RFI sont particulièrement adaptés pour les petites etmoyennes entreprises car les investissements sont plus faibles par rapport à d'autresprocédés de fabrication.Les procédés par infusion de résine LRI ou RFI sont basés sur l'écoulement d'unerésine liquide (pour RFI, après le cycle de température, la résine solide obtenir son étatliquide) à travers l'épaisseur d'un renfort fibreux sec dénommé préforme.L'optimisation du procédé est difficile à réaliser car le volume de la préforme changefortement pendant le procédé car elle est soumise à une pression extérieure et qu'il n'ya pas de contre-moule. Pour optimiser les paramètres de fabrication des matériauxcomposites par infusion de résine, il est nécessaire de mettre en oeuvre un modèlenumérique. Récemment, une modélisation de l'écoulement d'un fluide isotherme dansun milieu poreux compressible a été développée par P. Celle [1]. Avec ce modèlenumérique, nous avons simulé des cas test en 2D pour des géométries industriellesclassiques. Pour valider ce modèle numérique, des essais d'infusion d'une plaque par leprocédé LRI dans des conditions industrielles ont été réalisés. D'une part, la simulationnumérique permet de calculer le temps de remplissage, l'épaisseur de la préforme et lamasse de la résine durant l'infusion. D'autre part, nous avons suivi de procédéexpérimentalement par des micro-thermocouples, la fibre optique et la projection defranges. Un des points clefs de l'approche expérimentale est que l'écoulement de larésine et le comportement de la préforme dépendent intrinsèquement de paramètres quiévoluent pendant l'infusion de la résine, tels que la variation de l'épaisseur, le temps deremplissage et le taux volumique de fibres, via la perméabilité. Enfin, une comparaisonentre les résultats expérimentaux et la simulation numérique permet de valider lemodèle numérique. Cette confrontation des résultats permettra de mettre en lumière lesdifficultés et les limites de ce modèle numérique, afin d'améliorer les futurs modèles.De plus, ces deux approches constituent un bon moyen d'étudier et d'approfondir nosconnaissances sur les procédés d'infusion de résine, tout en développant un outil desimulation indispensable à la conception de pièces composites avancées.

Étude phénoménologique du comportement à l'impact des matériaux composites

Author : Salim Benmedakhene
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Book Synopsis Étude phénoménologique du comportement à l'impact des matériaux composites by : Salim Benmedakhene

Download or read book Étude phénoménologique du comportement à l'impact des matériaux composites written by Salim Benmedakhene and published by . This book was released on 1996 with total page 213 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Dans cette étude, l'analyse du comportement a l'impact et la modélisation du comportement endommageable impliquent la connaissance des mécanismes mis en jeu dans le transfert de l'énergie. Une modélisation de l'endommagement basée sur un bilan énergétique semble adéquate pour décrire l'impact à basse vitesse. En d'autres termes, un schéma d'évolution de l'endommagement est recherche par l'intermédiaire de variables susceptibles de permettre le calcul de l'énergie absorbée. Cette approche globale permet, à partir d'hypothèses simplificatrices, d'obtenir des résultats assez proches de l'expérience. L'étude du comportement résiduel a mis en évidence l'interaction des endommagements et des ruptures dans les matériaux avec le type de sollicitations résiduelles. Les résultats des essais post-impact choc Charpy et poids tombant sont en parfaite corrélation. En effet, à partir du moment ou l'endommagement se situe dans une structure de géométrie finie, la zone endommagée contrôle directement le comportement de cette structure. Ceci est schématisé par une loi qui repose sur le fait que la résistance d'une chaîne est gouvernée par celle de son maillon le plus faible.

Étude du comportement à l'impact de matériaux composites renforcés par tufting

Author : Paul Deconinck
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Book Synopsis Étude du comportement à l'impact de matériaux composites renforcés par tufting by : Paul Deconinck

Download or read book Étude du comportement à l'impact de matériaux composites renforcés par tufting written by Paul Deconinck and published by . This book was released on 2014 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ces travaux de thèse s'inscrivent dans un contexte écologique visant à réduire l'impact environnemental et notamment la pollution des transports aériens. Celui-ci pousse les avionneurs à utiliser des matériaux composites pour des pièces structurelles afin de réduire la masse des aéronefs. Certaines de ces pièces sont particulièrement exposées aux impacts en vol : débris, oiseau, et grêle. Ce type de sollicitation est dans la plupart des cas générateur de délaminage. Or l'étendue de ce type d'endommagement n'est pas détectable lors d'une simple inspection visuelle. Il convient donc de trouver des solutions visant à réduire sa propagation. L'objectif de ces travaux est ainsi d'évaluer l'apport d'un renforcement de type tufting pour la limitation du délaminage mais également pour l'augmentation de la résistance à l'impact. Ce type de renforcement est inspiré des techniques de coutures de l'industrie textile. L'évaluation d'une telle solution nécessitait un banc d'essai adapté aux phénomènes à observer. Un lanceur à gaz à été conçu et développé ainsi que l'instrumentation associée. Les essais d'impacts ont été menés sur différentes configurations de tufting pour lesquelles nous avons fait varier : le pas, la section de fil, le matériau constituant le fil et enfin la densité surfacique de renfort. La gamme de vitesse d'impact est comprise entre 60 et 150 m.s-1. Les énergies absorbées pour chaque configuration ont été mesurées et comparées. Elles ont permis d'esquisser des tendances concernant l'effet des paramètres de tufting sur la résistance à l'impact de ces matériaux. Une méthode d'analyse de la propagation du délaminage a ensuite été développée. Elle a l'avantage de permettre la visualisation du délaminage interlaminaire pour chaque interface, et est donc plus riche que les techniques de contrôle non destructif classiques. L'effet du tufting, et de ses paramètres, sur l'étendue du délaminage a pu être mis en avant. Cette analyse a permis de mettre en évidence des directions préférentielles de propagation qui dépendent à la fois de la séquence d'empilement et de l'armure du tissu utilisé. Une loi de propagation du délaminage fonction de la direction des fibres adjacentes aux interfaces a ensuite été développée à l'aide d'essais de ténacité en mode I et II. Celle-ci a enfin été implémentée dans un modèle d'impact par éléments finis.

Influence de l'endommagement sur la perméabilité des matériaux composites

Author : Jean-Charles Malenfant
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Book Synopsis Influence de l'endommagement sur la perméabilité des matériaux composites by : Jean-Charles Malenfant

Download or read book Influence de l'endommagement sur la perméabilité des matériaux composites written by Jean-Charles Malenfant and published by . This book was released on 2012 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail de thèse s'est déroulé dans le cadre du projet de nanolanceur à propulsion hybride PERSEUS du CNES. La performance de ce concept est influencée par l'allègement de la structure du lanceur. La voie de développement qui a été choisie est de supprimer le liner du réservoir composite cryogénique. Elle repose sur trois exigences fonctionnelles : la compatibilité du matériau composite avec l'oxygène liquide (LOX), l'étanchéité du réservoir, et la résistance aux sollicitations thermomécaniques.L'étude de la compatibilité LOX des matériaux composites met en évidence l'importance du transfert de chaleur au sein du composite et plus précisément de la conductivité thermique des fibres. Ce résultat théorique est conforté par l'expérimentation.Le verrou scientifique principal du travail de thèse concerne l'influence de l'endommagement du composite sur la perméabilité de ce dernier. La conception de dispositifs expérimentaux a permis de déterminer l'évolution des endommagements (fissuration transverse, micro-délaminage, ouverture de fissure) et celle de la perméabilité. Un modèle complet de prévision de la perméabilité d'une paroi composite sollicitée thermo-mécaniquement est proposé. Il s'articule autour d'un modèle d'endommagement à l'échelle du pli, d'un modèle de prédiction de l'ouverture des fissures, et d'un modèle d'écoulement en milieu poreux. La pertinence du modèle développé est testée à travers la réalisation d'un démonstrateur technologique sans liner et d'une campagne d'essais d'endommagement et de mesure de perméabilité.

ETUDE DE L'ENDOMMAGEMENT ET DE LA PROPAGATION DE FISSURE DANS LES MATERIAUX COMPOSITES CERAMIQUES A FIBRES CONTINUES. CAS DU SIC-MAS.L ET DU SIC-SIC

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Author : MONSSEF.. DRISSI HABTI
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Book Synopsis ETUDE DE L'ENDOMMAGEMENT ET DE LA PROPAGATION DE FISSURE DANS LES MATERIAUX COMPOSITES CERAMIQUES A FIBRES CONTINUES. CAS DU SIC-MAS.L ET DU SIC-SIC by : MONSSEF.. DRISSI HABTI

Download or read book ETUDE DE L'ENDOMMAGEMENT ET DE LA PROPAGATION DE FISSURE DANS LES MATERIAUX COMPOSITES CERAMIQUES A FIBRES CONTINUES. CAS DU SIC-MAS.L ET DU SIC-SIC written by MONSSEF.. DRISSI HABTI and published by . This book was released on 1994 with total page 95 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LES MATERIAUX COMPOSITES A MATRICE CERAMIQUE RENFORCEE PAR DES FIBRES CONTINUES SONT DEVELOPPES POUR DES APPLICATIONS THERMOSTRUCTURALES. L'ETUDE DU COMPORTEMENT MECANIQUE VISE D'UNE PART A PROPOSER DES METHODES FIABLES DE DETERMINATION DES PARAMETRES MICROMECANIQUES QUI PERMETTENT L'EVALUATION DES DIFFERENTES NUANCES DU MATERIAU AU COURS DE SA PHASE DE DEVELOPPEMENT. D'AUTRE PART, ELLE A POUR OBJET LA COMPREHENSION DES MECANISMES D'ENDOMMAGEMENT OU DE RUPTURE EN RELATION AVEC LA SOLLICITATION MECANIQUE. DANS CE MEMOIRE, NOUS AVONS PROCEDE PAR DES ESSAIS QUASI-STATIQUES EN TRACTION UNIAXIALE COUPLES A LA TECHNIQUE D'EMISSION ACOUSTIQUE POUR IDENTIFIER LES MICROMECANISMES D'ENDOMMAGEMENT ET LEUR SEQUENCE DE DECLENCHEMENT EN FONCTION DE LA CONTRAINTE DANS LE CAS DES MATERIAUX SIC-MAS.L UNIDIRECTIONNEL ET BIDIRECTIONNEL A PLIS CROISES. LE DEVELOPPEMENT DE L'ENDOMMAGEMENT A ETE EVALUE PAR LE NOMBRE DE FISSURES MATRICIELLES TRANSVERSES DANS LES PLIS LONGITUDINAUX ET CORRELE A LA DECROISSANCE DU MODULE D'ELASTICITE LONGITUDINAL. ENSUITE, DANS LE CAS DU COMPOSITE UNIDIRECTIONNEL, L'ANALYSE DE CETTE MULTIFISSURATION A PERMIS L'ESTIMATION DES PARAMETRES MICROMECANIQUES QUI DETERMINENT LE SEUIL D'ENDOMMAGEMENT DU MATERIAU ET SON EVOLUTION SOUS SOLLICITATION MECANIQUE. EN FATIGUE STATIQUE, L'EVOLUTION DE L'ENDOMMAGEMENT DANS LE COMPOSITE SIC-MAS.L (0/90), SUGGERE UNE SENSIBILITE DE LA MATRICE MAS.L A LA CORROSION SOUS-CONTRAINTE. LA COMPARAISON DE L'EVOLUTION DES PROPRIETES MECANIQUES AU COURS DES ESSAIS DE FATIGUE DYNAMIQUE A 1 HZ ET 10 HZ INDIQUE QUE L'EFFET DE FATIGUE DYNAMIQUE DANS CE COMPOSITE DEPEND PEU DE LA DUREE DE L'ESSAI. IL SERAIT PLUTOT DU A UNE MODIFICATION PROGRESSIVE DES PROPRIETES INTERFACIALES AU COURS DU CYCLAGE. DANS LE CAS DES MATERIAUX SIC-SIC 2D STANDARD, L'ETUDE DE LA RESISTANCE A LA PROPAGATION DE FISSURE SUR DES EPROUVETTES CT PERMET D'ACCEDER A DES VALEURS K#R FIABLES SEULEMENT POUR DES EPROUVETTES DE TAILLE W40 MM, DANS LE DOMAINE DE CROISSANCE SOUS CRITIQUE DE FISSURE

Identification des propriétés mécaniques de matériaux composites par analyse vibratoire

Author : Jean-Sébastien Dupuy
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Book Synopsis Identification des propriétés mécaniques de matériaux composites par analyse vibratoire by : Jean-Sébastien Dupuy

Download or read book Identification des propriétés mécaniques de matériaux composites par analyse vibratoire written by Jean-Sébastien Dupuy and published by . This book was released on 2008 with total page 199 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les performances mécaniques des matériaux composites dépendent non seulement des caractéristiques des charges et matrice utilisées,mais aussi de la qualité de l'interface entre constituants. Ainsi, une mauvaise adhésion interfaciale entraîne généralement une dégradation du comportement du composite, qui peut être assimilée à un endommagement global pour le matériau. Le but de cette étude est de proposer un moyen de caractérisation rapide de l'endommagement de matériaux à partir d'analyses mécaniques vibratoires. En effet, une mauvaise cohésion au sein du matériau peut conduire à des phénomènes de friction qui tendent à augmenter le niveau d'amortissement de sa réponse dynamique. Plusieurs techniques expérimentales, dont certaines reposent sur l'analyse des fréquences de résonance de la structure, sont présentées dans cette étude. Les propriétés viscoélastiques de matériaux composites particulaires à matrice polymère sont ainsi analysées. Certains paramètres d'élaboration de ces matériaux modèles ont été ajustés afin de créer des niveaux d'endommagement différents mais contrôlable. Les résultats obtenus, en particulier en ce qui concerne le facteur de perte, sont interprétés sur la base d'une comparaison avec des modèles analytiques simples d'homogénéisation

Comportement en fatigue des composites moonolithiques et sandwiches

Author : Cheick Ahmed Hyacinthe Sawadogo
Publisher :
ISBN 13 :
Total Pages : 188 pages
Book Rating : 4.:/5 (69 download)

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Book Synopsis Comportement en fatigue des composites moonolithiques et sandwiches by : Cheick Ahmed Hyacinthe Sawadogo

Download or read book Comportement en fatigue des composites moonolithiques et sandwiches written by Cheick Ahmed Hyacinthe Sawadogo and published by . This book was released on 2009 with total page 188 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les travaux de cette thèse concernent l’étude expérimentale du comportement en fatigue de matériaux composites sous trois angles différents qui sont la détection et la caractérisation du délaminage, le comportement en fatigue sous sollicitations multiaxiales et enfin l’étude de structures semi-industrielles. Dans un premier temps, une étude bibliographique complétée par une étude expérimentale permet de mettre en évidence que le délaminage est un mode d’endommagement très sévère pour les composites stratifiés et qu’il est nécessaire d’avoir un indicateur fiable de l’endommagement dans les matériaux composites. Dans le second chapitre, le délaminage est étudié en utilisant deux techniques non destructives : l’imagerie ultrasonore et la thermographie infrarouge. L’utilisation de ces deux méthodes couplées à des observations macroscopiques ont permis une évaluation satisfaisante du délaminage. Le troisième chapitre aborde l’étude d’un matériau composite isotrope sous sollicitations multiples monotones et cycliques. Une éprouvette cruciforme a été conçue et fabriquée de manière optimale pour étudier l’influence de l’ajout d’une contrainte moyenne issue d’un effort constant perpendiculaire à l’effort cyclique appliqué, sur le comportement en fatigue. Les résultats des essais ainsi qu’une modélisation numérique ont montré qu’il n’y avait pas d’influence. Le dernier chapitre étudie le comportement en fatigue en flexion trois points d’une éprouvette sandwich utilisée dans le domaine du ferroviaire. Une étude expérimentale et une modélisation numérique ont permis de mettre en évidence l’influence des joints de colle sur le comportement de ce type de matériaux. Les premiers résultats en fatigue sont présentés.

Identification expérimentale des mécanismes d'endommagement contribuant à la modélisation micromécanique du comportement élastique-endommageable des composites à fibres discontinues orientées aléatoirement (C.F.D.O.A)

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Author : Fodil Meraghni
Publisher :
ISBN 13 :
Total Pages : 300 pages
Book Rating : 4.:/5 (14 download)

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Book Synopsis Identification expérimentale des mécanismes d'endommagement contribuant à la modélisation micromécanique du comportement élastique-endommageable des composites à fibres discontinues orientées aléatoirement (C.F.D.O.A) by : Fodil Meraghni

Download or read book Identification expérimentale des mécanismes d'endommagement contribuant à la modélisation micromécanique du comportement élastique-endommageable des composites à fibres discontinues orientées aléatoirement (C.F.D.O.A) written by Fodil Meraghni and published by . This book was released on 1994 with total page 300 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'objet de ce travail est de développer un outil de prévision du comportement élastique-endommageable des matériaux composites à fibres discontinues orientées aléatoirement (C.F.D.O.A). L'étude a été abordée selon deux approches complémentaires. L'approche expérimentale avait pour objectif de constituer une base de données expérimentales nécessaire pour le développement de l'approche théorique. L'approche expérimentale a permis d'appréhender la microstructure du matériau et surtout d'identifier les mécanismes d'endommagement responsables de sa dégradation progressive. C'est au travers d'une méthodologie expérimentale basée sur l'utilisation conjointe des techniques d'émission acoustique et des observations microscopiques que les mécanismes d'endommagement ont été identifiés, localisés et attribués à des intervalles d'amplitudes caractéristiques. L'application de cette méthodologie d'investigation lors de différents types d'essais mécaniques (Traction, Traction avec décharges, Traction/Impact, Mode I, Mode II, Torsion,...) et sur trois classes de matériaux a largement contribué à cerner l'influence des paramètres structuraux et du type de sollicitation sur l'avènement et l'évolution des mécanismes d'endommagement. Avec cet état d'esprit, il apparait évident que toute modélisation du comportement des C.F.D.O.A doit nécessairement tenir compte de cette spécificité structurale du matériau. La seconde approche du problème traite de la modélisation du comportement (3D) endommagé. C'est une approche micromécanique basée sur le modèle de Mori-Tanaka fondé sur la théorie de l'inclusion équivalente d'Eshelby. Cette modélisation consiste en un passage micro-méso suivi d'un passage méso-macro permettant ainsi d'intégrer le rôle de la mèche sur le comportement du matériau. La prise en compte des mécanismes d'endommagement a conduit a l'introduction de la notion de participation d'un mécanisme (i) a une phase (j) notée (Pji) et dont l'évolution est évaluée expérimentalement en se basant sur le suivi de l'endommagement par émission acoustique. L'outil de prévision ainsi développé aboutit alors à une étroite interaction entre les deux approches du problème. Il permet alors de prédire le comportement élastique-endommageable des C.F.D.O.A en y intégrant l'aspect microstructural de ces matériaux. L'identification d'une fonction de charge F (S, [beta]), définie explicitement, permet de simuler des essais mécaniques tels que l'essai de traction. Ce travail est une contribution au domaine de recherches relatif à l'identification et la modélisation de l'endommagement dans les matériaux composites. Ceci permet alors l'intégration de cet endommagement dans les codes de calculs de structures.

Contribution à l'étude des variabilités des propriétés des stratifiés fabriqués par infusion de résine liquide

Author : Alvine Njionhou Kepnang
Publisher :
ISBN 13 :
Total Pages : 200 pages
Book Rating : 4.:/5 (8 download)

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Book Synopsis Contribution à l'étude des variabilités des propriétés des stratifiés fabriqués par infusion de résine liquide by : Alvine Njionhou Kepnang

Download or read book Contribution à l'étude des variabilités des propriétés des stratifiés fabriqués par infusion de résine liquide written by Alvine Njionhou Kepnang and published by . This book was released on 2011 with total page 200 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'intérêt croissant du développement des procédés hors-autoclave et à bas coût dans l'industrie aéronautique conduit à s'interroger sur les liens possibles entre les paramètres de ces nouveaux procédés et les propriétés mécaniques des pièces composites obtenues. Dans cette étude, la méthode des plans d'expériences par les tables de Taguchi est utilisée pour établir les relations éventuelles entre les paramètres procédés de fabrication par infusion de résine liquide et les résistances à rupture en traction, compression, cisaillement inter laminaire ainsi que le comportement à l'impact et en compression après impact des stratifiés infusés. Les stratifiés sont fabriqués à l'aide de quadri-axiaux NCF cousus ou non-cousus infusés de résine époxy de type RTM 6. Les propriétés morphologiques de ces stratifiés tels que les taux volumiques de fibres et de porosités, la température de transition vitreuse et l'épaisseur de la structure ont aussi fait l'objet d'une recherche des liens possibles avec ces paramètres. Huit paramètres procédés (nombre de couches de NCF, couture, nombre de tissu drainant, côté de la plaque pendant l'infusion, niveau de vide, température d'injection, température du moule, température de cuisson) et une interaction entre le nombre de couches de NCF et de tissu drainant ont été identifiés à la suite d'une étude bibliographique. Une analyse statistique par une méthode de régression multilinéaire a été faite sur les propriétés des stratifiés infusés non-cousus, puis cousus pour trouver les influences des différents paramètres sur chaque propriété. La couture a un effet bénéfique sur la résistance en compression pure et en compression après impact. Elle contribue aussi à l'augmentation de la résistance au cisaillement interlaminaire et à la réduction de la propagation des dommages à l'intérieur du matériau. Cette analyse a été complétée par des observations microscopiques pour détecter les présences, tailles, positions, et quantités de porosités résiduelles et les modes d'endommagement dus à l'impact. Les taux de porosités obtenus globalement faibles (inférieur à 1%) avec des taux de fibres élevés (supérieur à 60%) dans ces stratifiés infusés permettraient a priori l'utilisation de ce procédé pour des pièces aéronautiques. Il a été noté que la présence de macros porosités contribue à la réduction des résistances à rupture des stratifiés infusés. Ces défauts sont a priori aussi à l'origine d'une augmentation de l'indentation résiduelle. Ce lien établi par la méthode des plans d'expérience semble confirmer un scénario de blocage de débris pour expliquer la création de cette indentation.

Contribution à l'étude du comportement sous impact localisé basse vitesse de plaques stratifiées à base d'unidirectionnels composites à fibres longues

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Author : Christine Espinosa
Publisher :
ISBN 13 :
Total Pages : 172 pages
Book Rating : 4.:/5 (49 download)

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Book Synopsis Contribution à l'étude du comportement sous impact localisé basse vitesse de plaques stratifiées à base d'unidirectionnels composites à fibres longues by : Christine Espinosa

Download or read book Contribution à l'étude du comportement sous impact localisé basse vitesse de plaques stratifiées à base d'unidirectionnels composites à fibres longues written by Christine Espinosa and published by . This book was released on 1991 with total page 172 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'OBJET DE CETTE ETUDE EST LA SIMULATION NUMERIQUE DE L'ENDOMMAGEMENT SUBI PAR DES PLAQUES STRATIFIEES A BASE D'UNIDIRECTIONNELS CARBONE/OU VERRE/EPOXYDE PENDANT ET APRES UN IMPACT LOCALISE DE FAIBLE ENERGIE. NOUS IDENTIFIONS ET CARATERISONS LES PARAMETRES TYPIQUES CONCERNANT LE MONTAGE EXPERIMENTAL, LA SOLLICITATION, LE COMPORTEMENT DE STRUCTURE ET LES PROCESSUS D'ENDOMMANGEMENT, PUIS NOUS RECONSTITUONS UNE CHRONOLOGIE DE L'ENDOMMAGEMENT EN PARALLELE AVEC CELLES DE LA SOLLICITATION ET DE LA REPONSE DE LA PLAQUE. L'ANALYSE DE L'ADAPTABILITE DES MODELES THEORIQUES ACTUELS A LA MODELISATION DES QUATRE POINTS PRECEDENTS NOUS PERMET DE CHOISIR ET DE DEVELOPPER UNE TECHNIQUE AUTO-COHERENTE DE MODELISATION DE L'ENDOMMAGEMENMT DE FISSURATION CARACTERISTIQUE DE L'IMPACT. NOUS DEVELOPPONS LE CODE DYNAMIQUE EXPLICITE PAR ELEMENTS FINIS PLEXUS A LA SIMULATION DU COMPORTEMENT DE MATERIAU COMPOSITE VIERGE ET ENDOMMAGE. ENFIN, NOUS DISCUTONS LE PARADOXE NUMERIQUE DE REPRESENTATION DU COMPORTEMENT DE STRUCTURE DE LA PLAQUE ET DU MATERIAU HETEROGENE DISPERSIF ENDOMMAGEABLE