Modélisation et caractérisation de l'aptitude à la déformation tridimensionnelle des structures souples

Modeling and characterization of the aptitude for the three-dimension deformation of the flexible structures

• Auteur / Autrice : Ilyes Ben Naceur
• Direction : Houman Borouchaki, Abel Cherouat
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences mécaniques et matériaux
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Troyes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'Ingénieur (Troyes, Aube)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Simulation par ordinateur

Modélisation tridimensionnelle

Matériaux -- Propriétés mécaniques

Résumé

La mise en forme des étoffes nécessite une bonne connaissance du comportement mécanique et thermique. Dans ce cadre, une étude expérimentale permet de caractériser le comportement mécanique en traction uniaxiale et biaxiale dans le but de déterminer l’aptitude à la déformation de l’étoffe tout en tenant compte de l’effet du lavage sur le retour élastique. Une approche mésoscopique discrète est proposée pour la modélisation de la capacité de déformation de l’étoffe avec un comportement élastique non linéaire. Dans cette approche, l’étoffe est discrétisée par éléments finis de barre et de membrane pour tenir compte de son hétérogénéité. Une deuxième approche macroscopique continue basée sur la méthode des éléments finis est également proposée pour tenir compte de l’effet biaxial. Des exemples de mise en forme ont été réalisés pour tester la capacité de l’étoffe en déformation tridimensionnelle et également pour tester la faisabilité de la forme géométrique souhaitée. Dans ce cadre, un outil de remaillage adaptatif est développé pour mener les calculs au bout

The fabrics shaping requires a good knowledge of the mechanical and thermal behavior. An experimental study allows the characterization of the mechanical behaviour in uniaxial and biaxial traction for determining the deformation aptitude of the fabric. In the same way, a thermal study analyzes the influence of the parameters time and temperature on the thermofixation of the fabric while taking account of the effect of washing on the elastic return. A discrete mesoscopic approach is proposed for the modelling of the capacity of deformation of the fabric with a nonlinear elastic behavior. In this approach, the fabric is discretized by finite elements of truss and membrane to take account of its heterogeneity. A second continuous macroscopic approach based on the finite element method is also proposed to take account of the biaxial effect. Examples of shaping were carried out to test the capacity of the fabric in three-dimensional deformation and also to test the feasibility of the desired geometrical form. Within this framework, a tool of adaptive mesh is developed to lead calculations to the end