Matériaux composites à matrice polymère : modélisation numérique de la phase de remplissage du procédé R.T.M. et détermination expérimentale de la perméabilité d'un renfort fibreux

par Joël Bréard

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Guy Bouquet.

Soutenue en 1997

à Le Havre .


  • Résumé

    L'objectif de ce travail est de contribuer à améliorer la maitrise des conditions d'imprégnation d'un renfort fibreux par une resine polymère dans les procedes d'élaboration de matériaux composites de type R. T. M. Les phénomènes impliqués dans l'écoulement de la résine dans le renfort sont étudiés de façon expérimentale et numérique. Ces études ont été focalisées sur le terme de perméabilité du milieu poreux constitué par le renfort. Un modèle numérique d'écoulement isotherme d'un fluide au travers d'un milieu poreux anisotrope et non déformable est proposé. Les variations de porosité du fait de la compressibilité du renfort ou du tassement des fibres au seuil du point d'injection ne sont pas prises en compte. Cependant, nous introduisons le calcul du déplacement d'un fluide à travers un milieu poreux saturé déformable afin que cet aspect soit utilisé qualitativement dans la discussion de nos résultats. Des données précises doivent être introduites dans les codes de calcul, par exemple la perméabilité dans le cas de notre étude. Afin de déterminer les perméabilités directionnelles d'un renfort anisotrope, divers dispositifs expérimentaux ont été mis en œuvre. Ceux-ci nous ont permis de déterminer la perméabilité dans une direction pour un écoulement unidirectionnel, dans les directions principales pour des écoulements plans ou spatiaux. Dans ce dernier cas, un dispositif original a été conçu ou l'écoulement de fluide dans le milieu opaque du renfort est suivi par radioscopie X. Une analyse des différents résultats expérimentaux permet de quantifier, d'expliquer et de justifier l'influence des multiples paramètres liés au type d'écoulement, aux conditions d'injection, à la géométrie du moule et à la structure du renfort. L'étude comparative et paramétrique des méthodes de mesure de perméabilité contribue à l'objectif de mise en place d'un dispositif de mesure simple et normalise couplée à une méthode d'analyse bien adaptée.


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Informations

  • Détails : 196 p.
  • Annexes : 75 réf.

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