Modèles d'interactions "procédé - microstructure - performances mécaniques de matériaux composites à renfort textile" : étude du tressage tridimensionnel par entremêlement couche à couche

par Loïc Dreano

Thèse de doctorat en Sciences

Sous la direction de Patrice Hamelin.

Soutenue en 2001

à Lyon 1 .

Le jury était composé de Patrice Hamelin.


  • Résumé

    Le contexte scientifique et technique de cette recherche s'inscrit dans le cadre de l'amélioration des propriétés mécaniques de certaines pièces composites axisymétriques. Dans ce but, une machine de tressage tridimensionnel à entremêlement couche à couche a été développée. Cette méthode de liage continu suivant la direction de l'épaisseur confère aux pièces composites un renforcement tridimensionnel qui doit permettre d'améliorer leur tenue au choc et leur comportement en fatigue. Avec pour objectif de montrer les interactions entre procédé, microstructure et propriétés mécaniques de matériaux composites à renfort tressé, cette thèse est structurée en trois parties. La première concerne l'analyse des mécanismes de fonctionnement d'une machine prototype de tressage 3D. L'identification des différents paramètres régissant la conception de préformes tressées et l'analyse de la cinématique du procédé nous permet de mettre en équation la trajectographie spatiale des fils dont découle la configuration géométrique des renforts à l'échelle structurale. La seconde traite de la modélisation de l'architecture interne de la préforme tressée en 3D. Les caractéristiques géométriques et matérielles constituent les données de base à une modélisation mécanique s'appuyant sur des approches en iso-contraintes et iso-déformation. La troisième aborde la caractérisation expérimentale des tresses 3D. Une première campagne d'essais est conduite sur des plaques composites présentant des angles de renforcement variables. Les différents termes identifiés de la matrice de souplesse sont comparés aux valeurs délivrées par nos modèles de calcul prévisionnel vis-à-vis de la résistance au cisaillement ou face à des problèmes d'endommagement, un second volet expérimental s'intéresse à la comparaison entre tubes composites à renfort tressé 2D et 3D à partir d'essais caractéristiques de torsion et de compression après impact.


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Informations

  • Détails : 1 vol. (185 f.)
  • Annexes : Bibliogr. f. 173-180

Où se trouve cette thèse\u00a0?

  • Bibliothèque : Université Claude Bernard (Villeurbanne, Rhône). Service commun de la documentation. BU Sciences.
  • Disponible pour le PEB
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