Caractérisation de la perméabilité transverse de nouveaux renforts multiaxiaux cousus pour composites structuraux

par Othmane Elbouazzaoui

Thèse de doctorat en Mécanique

Sous la direction de Sylvain Drapier et de Alain Vautrin.

Soutenue en 2004

à Saint-Etienne, EMSE .


  • Résumé

    Parmi les renforts secs utilisés actuellement dans l'industrie, les multiaxiaux cousus NC2 offrent les propriétés mécaniques les plus intéressantes résultant de leur excellente homogénéité. Malheureusement, cette homogénéité induit des difficultés d'infiltration de la résine, i. E. La perméabilité des NC2 est très faible. Dans ce travail, nous étudions essentiellement la perméabilité transverse des renforts NC2 en régime saturé, avec quelques résultats préliminaires en régime transitoire. Avec un montage spécifique, fiabilisé puis validé par des mesures de répétabilité, la perméabilité transverse de trois types de NC2 est caractérisée en régime saturé. Les résultats font apparaître systématiquement des perméabilités faibles, de l'ordre de 10-13m2, mais surtout un différentiel de perméabilité selon la face qui reçoit le fluide. Ce phénomène est tout à fait original, il est réversible et reproductible, l'écart de perméabilité entre les faces variant de 0,17 à 0,52 selon le matériau testé. L'étude en surface des trous de couture ne peut justifier ce phénomène ni même les différences de perméabilité entre les matériaux. Par contre, une mesure 3D de la structure complète des trous pourrait apporter des éclaircissements quant à ce différentiel. En régime transitoire, un montage spécifique utilisant des capteurs à fibres optiques pour détecter le front de fluide permet de confirmer le différentiel de perméabilité observé en régime saturé. Ces résultats permettent de plus de vérifier que la perméabilité diminue lorsque la fraction volumique de fibres augmente. Enfin, les perméabilités sont environ 8 fois plus élevées en régime transitoire. Des mesures complémentaires en régime saturé devront porter sur l'effet de la fraction volumique de fibres sur la perméabilité. En régime transitoire, les mesures doivent être fiabilisées. En complément de ces mesures, une étude morphologique plus systématique doit être entreprise afin d'apporter des réponses quant au différentiel de perméabilité observé pour les NC2

  • Titre traduit

    Characterization of the transverse permeability of new stitched multiaxial reinforcements for structural composites


  • Pas de résumé disponible.


  • Résumé

    Among the dry reinforcements used industrially, the multiaxial knitted NC2 yield the best mechanical properties owing to their enhanced homogeneity. Unfortunately, this homogeneity induces some problems for the resin to infiltrate the reinforcements, i. E. NC2 permeability is very low. In the present work, we focus mainly on transverse permeability of NC2 reinforcements in saturated regime, with few preliminary results in transient regime. With a dedicated apparatus, validated with repeatability measurements, the transverse permeability of three types of NC2 is characterized in saturated regime. Results exhibit systematically very low permeabilities, of the order of 10 -13m2, but above all a differential in permeability depending on the face receiving the fluid. This odd phenomenon appears to be reversible and reproducible, the permeability difference varying from 0. 17 to 0. 52 depending on the material tested. Studying the superficial geometry of the stitching hole can neither justify this phenomenon, nor explain the permeability changes between the material types tested. On the contrary, a 3D measurement of the complete stiching hole geometry may bring some hints regarding the permeability differential. In transient regime, a specific apparatus using optical fibres to detect the fluid flow front permits to confirm the permeability differential observed in saturated regime. These results ammow to verify that permeabilities decrease for increasing fibre volume fractions. Finally, permeabilities are around 8 times greater in transient regime. Complementary measures in saturated regime should focus on the effect of the fibre volume fraction on the permeability. As for the transient regime, measurements must be made more reproducible. As a complement, a more exhaustive morphological study should be carried out to bring some answers concerning the permeability differential.

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Informations

  • Détails : XXIV-176 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr.

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  • Bibliothèque : Ecole nationale supérieure des mines. Centre de documentation et d'information.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 620.192 ELB
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