Author: Emmanuel de Bilbao
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Languages : fr
Pages : 144
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Pour simuler la mise en forme des renforts fibreux dans la fabrication de pièces en matériaux composites, les éléments finis spécifiques utilisés prennent en compte les seules grandeurs membranaires. La rigidité de flexion est négligée. Or, des études sur la simulation des procédés ont montré l’importance de considérer cette rigidité soit dans le cas des plissements, soit pour les renforts épais ou rigides. L’objectif de ce travail, couplant expérimentation et modélisation, est de déterminer un comportement en flexion propre aux renforts et découplé des phénomènes membranaires. Parce que les moyens dessais développés pour la flexion des textiles de l’industrie de l’habillement ne convenaient pas, un nouveau banc de flexion a été développé. Basé sur le principe du cantilever, mais avec une longueur de flexion variable, et disposant d’une mesure optique, le flexomètre permet d’identifier des comportements non élastiques non linéaires. Deux méthodes de traitements des résultats ont été développées : la méthode d’identification directe permet de tracer la courbe de comportement ; la méthode inverse, basée sur un algorithme d’optimisation non linéaire sous contraintes et sur la simulation de l'essai à l'aide d'un logiciel d'analyse par la méthode des éléments finis permet d’identifier les paramètres d’un modèle choisi a priori. Les essais de flexion réalisés et les applications de ces méthodes aux résultats ont permis de valider la démarche complète mais aussi de trouver un nouveau modèle pour un renfort.
Author: Xiaogang Chen
Publisher: Elsevier
ISBN: 1845697219
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 559
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The textile industry can experience a vast array of problems. Modelling represents a group of techniques that have been widely used to explore the nature of these problems, it can highlight the mechanisms involved and lead to predictions of the textile behaviour. This book provides an overview of how textile modelling techniques can be used successfully within the textile industry for solving various problems.The first group of chapters reviews the different types of models and methods available for predicting textile structures and behaviour. Chapters include modelling of yarn, woven and nonwoven materials. The second group of chapters presents a selection of case studies, expressing the strengths and limitations and how various models are applied in specific applications. Case studies such as modelling colour properties for textiles and modelling, simulation and control of textile dyeing are discussed.With its distinguished editor and international range of contributors, Modelling and predicting textile behaviour is essential reading material for textile technologists, fibre scientists and textile engineers. It will also be beneficial for academics researching this important area. - Provides an overview of the different types of models and methods that can be used successfully within the textile industry - Reviews the structural hierarchy in textile materials fundamental to the modelling of textile fibrous structures - Assesses the strengths and weaknesses of different textile models and how specific models are applied in different situations
Author: Daniel Scida
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Languages : fr
Pages : 196
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L'OBJECTIF DE CE TRAVAIL EST D'APPORTER UNE AIDE A LA DECISION QUANT AU CHOIX D'UN MATERIAU COMPOSITE A RENFORT TISSE HYBRIDE ET NON HYBRIDE POUR UNE APPLICATION OU LES EFFETS DU VIEILLISSEMENT CONDITIONNENT LA DECISION. CET OBJECTIF NECESSITE A LA FOIS UNE APPROCHE EXPERIMENTALE ET THEORIQUE. L'APPROCHE EXPERIMENTALE EST MENEE, A PARTIR D'ESSAIS STANDARDS (TRACTION, FLEXION ET TORSION), PAR UNE CARACTERISATION DES PROPRIETES ELASTIQUES ET ULTIMES DE CHAQUE CONSTITUANT (RESINE ET UNIDIRECTIONNEL) ET DE CHAQUE COMPOSITE A RENFORT TISSE. L'IDENTIFICATION DES MECANISMES D'ENDOMMAGEMENT EST ENSUITE OBTENUE SUR LA BASE DES ESSAIS PRECEDENTS PUIS D'ESSAIS DE DELAMINAGE (MODE I, II ET MIXTE (I+II)) PAR L'UTILISATION D'UNE METHODOLOGIE ASSOCIANT LES TECHNIQUES D'EMISSIONS ACOUSTIQUES ET DE MICROSCOPIE. L'ANALYSE MET EN EVIDENCE L'INFLUENCE DU VIEILLISSEMENT DES RESINES, DES FIBRES ET DES INTERFACES SUR LES MODES DE RUPTURE DU COMPOSITE POUVANT AINSI ETRE TRES DIFFERENTS AVANT ET APRES VIEILLISSEMENT. LA SECONDE PARTIE EST CONSACREE A LA MODELISATION DU COMPORTEMENT MECANIQUE DES COMPOSITES A ARMURE HYBRIDE OU NON DANS LES DOMAINES ELASTIQUES ET JUSQU'A RUPTURE. A PARTIR D'UNE DECOMPOSITION DE LA CELLULE DE BASE, L'APPLICATION DE LA THEORIE DU STRATIFIE PERMET DE DETERMINER LES PROPRIETES ELASTIQUES 3D DU COMPOSITE EN FONCTION DES CONSTITUANTS, DE L'ARMURE, DU TITRE DES MECHES ET DES CARACTERISTIQUES GEOMETRIQUES PUIS DE PREDIRE LES RUPTURES LOCALES ET FINALES DU COMPOSITE APRES PRISE EN COMPTE DES ENDOMMAGEMENTS SUCCESSIFS DES CONSTITUANTS (RESINE ET MECHES). LE MODELE ABOUTIT A UN LOGICIEL DE CALCUL NOMME MESOTEX PERMETTANT D'ANALYSER AISEMENT L'INFLUENCE DES PARAMETRES STRUCTURAUX (TITRE DES MECHES, ARMURE, QUANTITE DE RESINE ET HYBRIDATION) SUR LES PROPRIETES ELASTIQUES ET A RUPTURE DU COMPOSITE. L'ETUDE PARAMETRIQUE CONDUIT A FACILITER LE CHOIX D'UN MATERIAU ET D'ATTEINDRE UN COMPROMIS COUT/MASSE/PERFORMANCE OPTIMISE.
Author: Olivier Pelissou
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Languages : fr
Pages : 178
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L'étude du comportement en flexion de composites unidirectionnels à matrice polypropylène renforcée de fibres de verre continues est utilisée comme critère de faisabilité de ces matériaux. L’élaboration a fait l'objet du développement d'un procédé de fabrication de composites à base de fils hybrides verre/polypropylène. Les cycles de mise en œuvre ont été optimisés en fonction de critères basés sur la microstructure et les propriétés élastiques des produits moulés. La caractérisation mécanique est axée sur la compréhension des modes de rupture sous sollicitation monotone. Les composites verre/polypropylène réalisés se caractérisent par des ruptures catastrophiques en compression sous sollicitation de flexion. Afin de s'affranchir des phénomènes de concentrations de contraintes dus aux appuis lors des essais de flexion trois points, un essai original de flexion par flambement post-critique a été développé. Cet essai, qui permet de générer une sollicitation de flexion pure, s'avère particulièrement adapté à la caractérisation de composite a matrice ductile. l'analyse détaillée du comportement en flexion induit a l'identification de deux mécanismes de dégradation: microflambage et glissement de fibres (essais de flexion trois points) et flambement/délaminage (essai de flexion par flambement. l'étude paramétrique des propriétés a rupture envisage l'influence de paramètres lies au matériau (matrice, microstructure, interface) et a la mise en œuvre (semi-produit verre/thermoplastique, tissu, conditions de moulage). une modélisation des mécanismes de dégradation, mettant l'accent sur la microstructure spécifique des composites verre/polypropylène induite par le procédé de transformation, est proposée
Author: Tarek Abdul Ghafour
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Languages : fr
Pages : 146
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Dans le contexte industriel de la mise en forme des matériaux composites à renforts fibreux, l'outil de simulation est devenu partie intégrante de l'amélioration des procédés. Aujourd'hui, les simulations numériques de la mise en forme des renforts fibreux sont pour la plupart basées sur une approche macroscopique et des modèles de matériaux continus dont on suppose que le comportement est non linéaire élastique, donc réversible. Or on sait que sous chargement non-monotones (charges et décharges), les renforts fibreux montrent d'importantes irréversibilités, liées notamment aux glissements entre mèches et entre fibres. La première partie de ce travail consiste à caractériser l'importance des irréversibilités par des tests de charges/décharges à l'échelle macroscopique en différents modes de déformation (flexion, cisaillement, compression) réalisés sur des renforts tissés. La seconde partie consiste à chercher des modèles de comportement qui décrivent l'anélasticité en flexion et en cisaillement et à les implémenter dans un code éléments finis. Une validation de ces modèles obtenus est faite par comparaison simulation-expérimentation des essais d'identification de flexion et de cisaillement plan. Cette partie est réalisée sur le logiciel PlasFib développé par l'INSA de Lyon, un code éléments-finis explicite en grande transformation proposant une approche macroscopique semi-discrète des renforts fibreux. La troisième partie consiste à simuler différents cas de mises en forme inspirées de pièces industrielles pour mettre en évidence les zones du renfort qui subissent des chargements non monotones (en flexion et en cisaillement) lors d'une mise en forme. Cela vise également à étudier l'importance de l'utilisation des modèles irréversibles pour simuler ces mises en forme en comparant les résultats des simulations obtenus avec des modèles de comportement réversibles avec ceux obtenus pour des modèles irréversibles.
Author: KARINE.. BUET GAUTIER
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Languages : fr
Pages : 129
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LE PROCEDE R.T.M. (RESIN TRANSFER MOULDING) POUR LA FABRICATION DE COMPOSITES MINCES PERMET L'OBTENTION DE FORMES COMPLEXES ET NON DEVELOPPABLES. LA PREMIERE ETAPE CONSISTANT A EMBOUTIR UN TISSU SEC EST UNE PHASE DELICATE DANS LAQUELLE LES MECANISMES DE DEFORMATION MIS EN JEU SONT SPECIFIQUES AUX TISSES. LES DEFAUTS POUVANT SURVENIR ALTERENT LA QUALITE DES PIECES FINIES MAIS SONT PREVISIBLES D'APRES L'ETAT DE TENSION ET DE DEFORMATION DES MECHES PENDANT LA MISE EN FORME. NOTRE OBJECTIF EST DE CONSTRUIRE UN OUTIL CAPABLE DE PREDIRE LA FAISABILITE D'UNE TELLE OPERATION, UN TISSU ET DES OUTILS ETANT DONNES. UNE METHODE PAR ELEMENTS FINIS PERMET UNE APPROCHE MECANIQUE DU PROBLEME, CAPABLE DE DONNER L'ETAT DE TENSION/DEFORMATION DANS LE RENFORT, ET NECESSITE LA CONNAISSANCE DU COMPORTEMENT MECANIQUE DES TISSUS. CE DERNIER, SPECIFIQUE EN RAISON DE L'ABSENCE DE RESINE ET DU CARACTERE FILAIRE DES CONSTITUANTS, EST FONDAMENTALEMENT DIFFERENT DE CELUI DES MATERIAUX COMPOSITES. UN DISPOSITIF DE TRACTION BIAXIALE EST MIS AU POINT. DE CINEMATIQUE SIMPLE, IL PERMET DE MENER DES ESSAIS A RAPPORT DE DEFORMATIONS IMPOSE ET ANGLE FIXE ENTRE LES DEUX DIRECTIONS DE TISSAGE. CES TESTS CONDUISENT A DES RESULTATS QUANTITATIFS ET PERMETTENT DE METTRE EN EVIDENCE LES DIFFERENTS PHENOMENES EN JEU LORS DE LA DEFORMATION DU TISSU. DES COURBES TENSION/DEFORMATION, DEDUITES DE CES ESSAIS, SERVENT A L'IDENTIFICATION D'UN MODELE DE COMPORTEMENT DE LA MAILLE TISSEE. LES EFFETS DU TISSAGE ET LES CHANGEMENTS DE FORME DE LA SECTION DE LA MECHE AU COURS DE LA DEFORMATION SONT ESSENTIELS DANS L'ANALYSE DU COMPORTEMENT MECANIQUE GLOBAL. CES PHENOMENES MESOSCOPIQUES SONT PRIS EN COMPTE DANS LE MODELE. LES CONNAISSANCES EXPERIMENTALES ET LES MODELES SONT UTILISES POUR LA CONSTRUCTION D'UN OUTIL DE SIMULATION BASE SUR L'EMPLOI D'ELEMENTS FINIS SURFACIQUES 3D, SPECIFIQUES AUX TISSES. DES ESSAIS D'EMBOUTISSAGE SONT COMPARES AUX RESULTATS NUMERIQUES POUR EN DEMONTRER L'EFFICACITE.
Author: Meriem Bounasser
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Languages : fr
Pages : 135
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L'utilisation des composites à renforts fibreux est en continuelle croissance dans plusieurs domaines, tels que les industries aérospatiales, les transports et le génie civil. Cela est dû principalement à leur excellent ratio légèreté/performances. Les structures tressées font partie des structures textiles utilisées comme renforts pour les composites. Leur procédé de fabrication permet la réalisation de formes complexes et de géométries très variées. Cependant, les nombreux paramètres présents tant au niveau des matières utilisées qu'au niveau des procédés de mise en œuvre impliquent la nécessité de bien maitriser la technologie du tressage afin d'optimiser les paramètres de fabrication et de prédire le comportement final de ces structures de renfort. Ce projet de recherche constitue une étude des paramètres de tressage et du comportement mécanique des structures tressées. Cette étude comporte une partie expérimentale et une partie numérique. Dans la partie expérimentale, plusieurs renforts tressés tubulaires en fibre de carbone sont fabriqués à l'aide d'une machine de tressage radiale 2D couplée à un robot six axes. Des composites à base de ces renforts sont ensuite élaborés par le procédé RTM. Plusieurs essais expérimentaux sont réalisés pour caractériser le comportement des renforts secs et leurs composites afin de pouvoir évaluer l'influence des paramètres géométriques, comme l'angle de tressage, le diamètre de la tresse et le type de la tresse (biaxiale ou triaxiale), sur les propriétés mécaniques des tresses tubulaires. Dans la partie numérique de l'étude, la microtomographie aux rayons X est utilisée pour obtenir le modèle géométrique des renforts tressés. Une analyse par élément finis à l'échelle mésoscopique est réalisée en utilisant une loi de comportement hypoélastique implémentée dans Abaqus/Explicit à l'aide d'une subroutine Vumat.
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Publisher: Ed. Techniques Ingénieur
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Languages : fr
Pages : 10
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Author: Maroua Hammami
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Languages : fr
Pages : 0
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Malgré d'excellentes propriétés mécaniques dans le plan, les stratifiés présentent un problème propre aux matériaux réalisés par stratification : le délaminage.Ainsi, ce travail de thèse a pour objet d'analyser le comportement en statique, en fatigue et en vibration linéaire et non linéaire des matériaux composite en présence d'endommagement de type délaminage. Dans ce but nous avons, dans un premier temps mis en place un modèle analytique simplifié, permettant de décrire le comportement élastique en flexion du composite multicouche en fonction de la longueur du délaminage.Une étude expérimentale détaillée a été menée pour caractériser le comportement mécanique en statique et en fatigue de ces matériaux. Des essais ont été conduits en flexion 3-points sur des poutres de ces matériaux pour plusieurs longueurs de délaminage. Ensuite, le comportement en vibration de ces matériaux a été étudié dans le cas de la flexion de poutres. Nous nous sommes intéressés à l'identification de l'amortissement et des propriétés élastiques de ces matériaux et à leur évolution en fonction de la longueur du délaminage.L'étude expérimentale de la réponse en fréquence à une excitation forcée a permis de mesurer les fréquences propres et les amortissements de ces matériaux autour de chaque pic de résonance pour plusieurs longueurs de délaminage. Les résultats déduits de l'analyse expérimentale ont été comparés aux résultats obtenus à partir d'une analyse par éléments finis. Enfin, une méthode de vibration non linéaire a été appliquée pour caractériser le comportement des matériaux composites en présence de délaminage. Les paramètres non linéaires relatifs au décalage fréquentiel et à l'amortissement sont mesurés en faisant varier l'amplitude d'excitation. Cette étude a permis de montrer que les paramètres non linéaires sont plus sensibles au délaminage que les paramètres linéaires.
Author: Jean-Marie Berthelot
Publisher: Elsevier Masson
ISBN: 9782225825880
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Languages : fr
Pages : 620
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