Contribution à l'étude du comportement mécanique d'un ruban de préimprégné dans le procédé de placement de fibres : analyse expérimentale et modélisation
Auteur / Autrice : | Miguel Cano |
Direction : | Alexis Beakou |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Génie Mécanique |
Date : | Soutenance le 15/12/2010 |
Etablissement(s) : | Clermont-Ferrand 2 |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale des sciences pour l'ingénieur (Clermont-Ferrand) |
Partenaire(s) de recherche : | Equipe de recherche : Laboratoire de Mécanique et Ingénieries |
Jury : | Président / Présidente : Jean-Benoît Le Cam |
Examinateurs / Examinatrices : Laurent Guillaumat, Moussa Karama, Arnaud Alzina, Jean-Louis Robert | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Laurent Guillaumat, Moussa Karama |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Mots clés libres
Résumé
Une grande partie de la structure des avions modernes est fabriquée à partir des dernières générations de matériaux composites. Le principal défi des constructeurs d’avions réside dans la taille importante des pièces en composites. D’où la nécessité de développer de nouvelles technologies de fabrication telle que la dépose automatique de préimprégné. La qualité des pièces fabriquées dépend de nombreux facteurs dont notamment la maîtrise de la rhéologie de la résine du préimprégné. Cette dernière évolue fortement avec les conditions environnementales et les conditions de fabrication. Elle détermine pour partie, les instabilités de la matière particulièrement le long des trajectoires curvilignes. Ces instabilités, qui se présentent sous forme de cloques, engendrent après cuisson des pièces avec des défauts de repliement des couches dans les stratifiés. L’objectif principal de cette thèse de doctorat est l’étude du comportement mécanique d’un ruban de préimprégné prenant en compte la rhéologie de la matière ainsi que sa pégosité dans le but de mieux comprendre les conditions d’apparition des cloques en trajectoire curviligne. Une partie de mes travaux est consacrée à la caractérisation des propriétés physico-chimiques et mécaniques de la matière. Une seconde partie, complémentaire à la première, est dédiée au développement d’un modèle de comportement mécanique d’une plaque sur fondation élastique représentant le ruban de préimprégné et soumise à une rotation imposée. La méthode de Ritz a été utilisée pour l'obtention de solutions explicites des charges critiques de flambement. Il a été montré que les plus faibles rayons de courbure sans formation de cloques en trajectoire curviligne dans le plan sont obtenus avec un faible écrasement du rouleau et un niveau de collant élevé.