Conception et optimisation de systèmes d'absorption d'énergie à base de composites bio- et pétro-sourcés

Design and optimization of energy absorption systems made of bio- and petro-based composites

• Auteur / Autrice : Vincent Pieuchot
• Direction : Shahram Aivazzadeh, Jérôme Rousseau
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Mécanique et énergétique
• Date : Inscription en doctorat le 04/01/2016
• Etablissement(s) : Bourgogne Franche-Comté
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur et microtechniques (Besançon ; 1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Département de Recherche en Ingénierie des Véhicules pour l'Environnement

Mots clés

Mots clés libres

Lin

Carbone

Hybridation

Crash

Vieillissement

Flax

Carbon

Hybrid

Crashworthiness

Ageing

Résumé

Le projet de thèse proposé consiste donc à identifier des matériaux (fibres et matrices) candidats pour une utilisation dans une structure d’absorption d’énergie (crash-box) et à caractériser leurs performances statiques et dynamiques pour obtenir des modèles numériques robustes de dimensionnement. D’un point de vue industriel la recherche devra aboutir à ce que la société Mygale acquière un total savoir-faire depuis la conception et la simulation des structures d’absorption d’énergie, jusqu’à leur réalisation, leur test et leur montage. Afin d’établir une loi de comportement de matériaux composites, incorporable dans un code de calcul, il est nécessaire de caractériser la réponse de ces matériaux à une large gamme de sollicitations mécaniques, différant notamment par leur vitesse d’application, mais aussi par les conditions d’essai (température, humidité…). Dans le cas de matériaux comme les structures composites bio-sourcées, les propriétés dissipatives et la sensibilité aux conditions hygrothermiques doivent faire l’objet de caractérisations poussées pour le futur dimensionnement au crash. La campagne expérimentale comprendra donc des essais sur tubes cylindriques, en compression statique, et en écrasement dynamique sur tour de chute. Elle devra conduire à un choix optimal de paramètres matériaux et de structures pour la conception d’un prototype de crash box intégrant en tout ou partie des matériaux bio-sourcés.

The proposed thesis project is to identify materials (fibers and matrices) candidates for use in energy absorption structures (crash-box) and to characterize their static and dynamic performance for robust numerical model. From an industrial point of view, the research should lead to what society Mygale acquires a total know-how for the design and simulation of energy absorption structures, until their realization, their test and their Assembly. In order to establish a constitutive law of composite materials, embeddable in a numerical model, it is necessary to characterize the response of these materials to a wide range of mechanical solicitations, differing by their speed of application, but also by the conditions of test (temperature, humidity,...). In the case of materials such as bio-sourced composite structures, dissipative properties and sensitivity to the hygrothermal conditions must be characterized for future sizing to the crash. Therefore, the experimental campaign will include tests on cylindrical tubes, static compression and dynamic crush on drop tower. It should lead to an optimal choice of material and structure parameters for the design of a crash-box prototype, incorporating bio-sourced materials.