Book Description
Ce travail de recherche se penche sur les défis et les interactions entre les procédés de fabrication RTM et CRTM, les propriétés mécaniques et la fiabilité des structures en matériaux composites fonctionnels. Des modèles numériques ont été développés pour simuler l'imprégnation de la suspension à travers le milieu fibreux dans ces deux procédés. Ces modèles ont été validés en comparant leurs résultats à des résultats expérimentaux, semi-analytiques et analytiques présentes dans la littérature. Une étude paramétrique a été menée pour démontrer l'impact des différents paramètres de procédé sur la distribution des particules dans le composite final. De plus, une comparaison entre les modes d'injection et de compression a été effectuée. Les résultats de cette partie ont montré que la distribution des particules dans la pièce finale dépend de la concentration initiale, de la distance parcourue et de la fraction volumique initiale des fibres, indépendamment des valeurs des paramètres d'injection et de compression. Il a également été observé que le procédé CRTM à pression d'injection imposée et à force de compression imposée représente le scénario le plus favorable pour produire des pièces composites. Afin de contrôler la distribution finale des particules dans le composite élaboré par le procédé RTM, deux étapes clés ont été identifiées et conduites. La première étape consiste en une analyse de sensibilité axée sur trois paramètres : l'évolution temporelle de la concentration initiale des particules, du champ de pression d'injection, et de la porosité initiale des fibres. Les conclusions indiquent un impact mineur de la porosité initiale et du champ de pression d'injection, tandis que l'évolution de la concentration initiale des particules injectées joue un rôle prépondérant. Dans une seconde étape, un algorithme d'optimisation a été intégré au modèle numérique du procédé RTM, visant à déterminer la configuration optimale de l'évolution de la concentration initiale des particules injectées afin de rapprocher la distribution des particules dans le composite final aux profils souhaités. Les résultats obtenus grâce à l'algorithme génétique ont démontré une maîtrise satisfaisante de cette répartition. Pour enrichir cette partie, un modèle évaluant le comportement mécanique de la pièce fabriquée a été développé. Les résultats indiquent une corrélation positive entre le taux de particules et certaines propriétés mécaniques telles que les modules d'élasticité E11 et E22, ainsi que les modules de cisaillement G12 et G23. Cependant, le coefficient de Poisson (Nu12) est inversement proportionnel au taux de particules. En outre, le module de cisaillement G12 était le plus influencé par le taux de particules.Dans cette partie, nous avons visé le contrôle des propriétés mécaniques des pièces composites fabriquées par le procédé CRTM, ensuite comparées aux résultats du procédé RTM. Les conclusions révèlent que le procédé RTM offre un meilleur contrôle de ces propriétés, tandis que le procédé CRTM améliore considérablement les propriétés mécaniques des pièces grâce à sa phase de compression, qui augmente la fraction volumique des fibres et donc améliorant ces propriétés.Par la suite, une analyse statique a été réalisée en développant un modèle numérique basé sur la méthode des éléments finis avec Ansys APDL. Cette analyse vise la détermination de la déformation maximale de la pièce en fonction de la configuration (encastrement, simplement appuyé) et de la charge répartie appliquée. Ce modèle est combiné avec ceux du procédé CRTM et du calcul des propriétés mécaniques. Dans le but d'ajuster les propriétés mécaniques de la pièce composite selon la configuration et la charge répartie, tout en minimisant son poids et en respectant des contraintes mécaniques prédéterminées, telles que la limite de déformation maximale, un algorithme d'optimisation a été intégré à notre modèle global. Les résultats obtenus répondent parfaitement à ces objectifs.
Author: Michael Bruyneel Publisher: ISBN: 9782100600229 Category : Languages : fr Pages : 334
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Michaël Bruyneel est ingénieur civil mécanicien, docteur en sciences appliquées, R & D Team Manager chez LMS Samtech, a Siemens Business. Il est également Maître de conférences à l'université de Liège, où il enseigne la mécanique des composites. Jean-Charles Graveur est ingénieur ENSMM Besançon, docteur en génie mécanique. Il est aussi Directeur du laboratoire de mécanique des structures et matériaux composites de l'ISMANS. Pierre Gourmelen, Ancien ENS Cachan, professeur agrégé de mécanique est en charge du domaine d'enseignement mécanique à l'ENSTA Bretagne, R & D dans le domaine thermique, thermodynamique structure et modèles inverses.
Author: Claude Bathias Publisher: ISBN: 9782100596973 Category : Languages : fr Pages : 511
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Véritable encyclopédie technique, cet ouvrage traite des matériaux composites pouvant être utilisés en substitution ou en association avec des métaux : composites à matrice organique, composites à matrice métallique, composites élastomères, composites intelligents et nanocomposites. Il fournit toutes les données pratiques utiles pour tirer le meilleur parti de ces matériaux avancés (propriétés, comportement, méthodes de fabrication et de contrôle). Cette seconde édition actualise toutes les données et introduit des notions nouvelles telles que insert, sandwich ou pocédé RTM.
Author: Jean-Marie Berthelot Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 0
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Véritable ouvrage de référence, Matériaux composites apporte l'ensemble des concepts théoriques et pratiques nécessaires à la compréhension du comportement mécanique des matériaux et structures composites. Ainsi, il permet d'établir une synthèse de l'analyse du comportement mécanique et de la théorie des plaques stratifiées ou sandwiches, et d'en appliquer les développements à la résolution des problèmes de flexion, de flambement et de vibrations. Composé de cinq parties, ce traité repose sur une approche fondamentale et unifiée aboutissant à une continuité des concepts et des théories. Illustrée de nombreux exercices d'application des concepts introduits, cette cinquième édition entièrement en couleurs a été actualisée et des commentaires ont été ajoutés afin de mettre en évidence la progression du traité. Après une présentation de la constitution puis de la mise en œuvre des matériaux composites, l'ouvrage développe progressivement les outils nécessaires pour modéliser le comportement mécanique des structures en matériaux composites stratifiés et sandwiches. Il aborde ensuite les problèmes de dimensionnement des structures, montrant comment les outils introduits permettent de modéliser le comportement mécanique des structures en matériaux composites. Le contenu et la progression de Matériaux composites ont été conçus avec pour objectifs principaux :- traiter le matériau composite comme un matériau traditionnel ;- intégrer l'apport des techniques numériques dans la résolution des problèmes de dimensionnement des structures ;- aborder les difficultés de manière progressive afin de faciliter l'accès du lecteur aux divers concepts introduits ;- confronter la modélisation avec le comportement réel des matériaux et des structures. Complet et didactique, cet ouvrage s'adresse aux étudiants de 2e et 3e cycles, aux ingénieurs, aux chercheurs ainsi qu'aux techniciens supérieurs [Source : 4e de couv.].
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La 4e de couverture indique : Matériaux composites, paru pour la première fois en 1987, est un ouvrage de référence qui a puissamment contribué à la prise en compte de l'aspect « structures composites » à la fois dans l'industrie et dans l'enseignement. La seconde édition a reçu le prix francophone Roberval « Enseignement supérieur » en 1989. Cette cinquième édition répond aux préoccupations de ceux qui sont proches de la conception de pièces travaillantes en matériaux composites : ingénieurs ou techniciens, enseignants, étudiants du premier au troisième cycle universitaire. L'ouvrage est structuré en trois parties. Le niveau technique va croissant d'une partie à l'autre et l'on peut travailler sur chacune d'entre elles de façon indépendante. La dernière partie regroupe de nombreuses applications originales entièrement traitées, classées, elles aussi, par niveau croissant de difficulté.
Author: Mohamed Mtibaa
Author: Michael Bruyneel
Author: Gary L. Farley
Author: Claude Bathias
Author: J. Hult
Author: Jean-Marie Berthelot
Author: Michel Geier
Author: Stanley T. Peters
Author: Gay,
Author: Jean-Jacques Barrau