Vérification de la sécurité et prévision des marges à l'éclatement des équipements sous pression en composite à matrice thermoplastique

par Duy-tien Tran

Projet de thèse en Mécanique des matériaux

Sous la direction de Emmanuel Baranger et de Federica Daghia.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de Sciences mécaniques et énergétiques, matériaux, géosciences , en partenariat avec LMT - Laboratoire de mécanique et de technologie (laboratoire) et de Ecole normale supérieure Paris-Saclay (établissement de préparation de la thèse) depuis le 01-10-2015 .


  • Résumé

    Le CETIM a pour objectif de fabriquer des équipements sous pression (ESP) en matériaux composites par enroulement filamentaire de nappes pré-imprégnées autour d'un liner en polymère thermoplastique. Les enjeux industriels dans leur dimensionnement sont multiples : il s'agit non seulement de prévoir au plus juste la pression d'éclatement, mais aussi d'assurer un mode de rupture « sain ». Les méthodes de dimensionnement actuelles (calculs élastiques + critères de rupture) ne sont pas capables de répondre à ces enjeux. Le mésomodèle d'endommagement développé au LMT-Cachan est alors utilisé en prenant en compte les mécanismes de dégradation progressifs des composites à matrice thermoplastique. Les paramètres du mésomodèle sont à identifier à partir d'éprouvettes fabriquées par enroulement filamentaire par le CETIM. D'autre part, il faut disposer d'un outil de virtual testing performant, qui permet de prévoir la pression et le mode d'éclatement d'une structure ESP en composites.

  • Titre traduit

    Security assessment and prediction of the burst pressure of thermoplastic matrix composite pressure vessels


  • Résumé

    CETIM aims to manufacture composite pressure vessels (ESP) by filament winding layers around a liner thermoplastic polymer. There are many issues in industrial design: it is not only to provide more the burst pressure, but also to ensure a rupture mode "healthy". The current design methods (calculations + elastic fracture criteria) are not able to meet these challenges. The damage mesomodel developed by LMT-Cachan is then used, taking into account the progressive degradation of thermoplastic-matrix composite mechanisms. The parameters of mesomodel are identified from specimens that were fabricated by filaments winding by CETIM. Secondly, it should be a performance testing of a virtual tool, which predicts the pressures and burst mode of a composite structure ESP.