Analyse et simulation du comportement mecanique des renforts composites tisses

par KARINE BUET GAUTIER

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Philippe Boisse.

Soutenue en 1998

à Orléans .

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  • Résumé

    Le procede r. T. M. (resin transfer moulding) pour la fabrication de composites minces permet l'obtention de formes complexes et non developpables. La premiere etape consistant a emboutir un tissu sec est une phase delicate dans laquelle les mecanismes de deformation mis en jeu sont specifiques aux tisses. Les defauts pouvant survenir alterent la qualite des pieces finies mais sont previsibles d'apres l'etat de tension et de deformation des meches pendant la mise en forme. Notre objectif est de construire un outil capable de predire la faisabilite d'une telle operation, un tissu et des outils etant donnes. Une methode par elements finis permet une approche mecanique du probleme, capable de donner l'etat de tension/deformation dans le renfort, et necessite la connaissance du comportement mecanique des tissus. Ce dernier, specifique en raison de l'absence de resine et du caractere filaire des constituants, est fondamentalement different de celui des materiaux composites. Un dispositif de traction biaxiale est mis au point. De cinematique simple, il permet de mener des essais a rapport de deformations impose et angle fixe entre les deux directions de tissage. Ces tests conduisent a des resultats quantitatifs et permettent de mettre en evidence les differents phenomenes en jeu lors de la deformation du tissu. Des courbes tension/deformation, deduites de ces essais, servent a l'identification d'un modele de comportement de la maille tissee. Les effets du tissage et les changements de forme de la section de la meche au cours de la deformation sont essentiels dans l'analyse du comportement mecanique global. Ces phenomenes mesoscopiques sont pris en compte dans le modele. Les connaissances experimentales et les modeles sont utilises pour la construction d'un outil de simulation base sur l'emploi d'elements finis surfaciques 3d, specifiques aux tisses. Des essais d'emboutissage sont compares aux resultats numeriques pour en demontrer l'efficacite.


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  • Détails : 129 P.
  • Annexes : 59 REF.

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