Thèse soutenue

Étude et simulation numérique d’un procédé de cuisson rapide pour l’élaboration de matériaux composites à matrice thermodurcissable
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Auteur / Autrice : Chan Xu
Direction : Nicolas PerryÉric Lacoste
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mécanique et ingénierie
Date : Soutenance le 19/12/2013
Etablissement(s) : Bordeaux 1
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences physiques et de l’ingénieur (Talence, Gironde)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de mécanique et d'ingénierie de Bordeaux - Institut de Mécanique et d'Ingénierie de Bordeaux / I2M
Jury : Président / Présidente : Philippe Olivier
Examinateurs / Examinatrices : Michel Danis
Rapporteurs / Rapporteuses : Moussa Karama, Abdelghani Saouab

Résumé

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L’élaboration de composites en cuisson autoclave est un procédé bien maîtrisé maisles cycles de cuisson peuvent être très longs, en particulier dans le cas de préimprégnésaéronautiques. L’objectif de ce travail de thèse est d’étudier la possibilité de diminuer letemps des cycles de polymérisation pour la fabrication de composites stratifiés minces àl’aide d’un procédé de cuisson rapide. Des essais de caractérisation ont permis de définirles grandeurs thermodynamiques du préimprégné carbone/époxy qui a servi de base ànotre étude ainsi que les paramètres du modèle cinétique de la résine. Une simulationnumérique du procédé de cuisson, basée sur une modélisation des couplages desphénomènes chimiques (polymérisation de la résine), thermiques (transferts de chaleuravec prise en compte de l’exothermie de la réaction) et mécaniques (formation decontraintes et déformations résiduelles) induits par le procédé, a été développée dans lebut d’optimiser les cycles de polymérisation. La caractérisation mécanique des matériauxélaborés à partir d’un dispositif de cuisson rapide mis au point au Laboratoire a permis dedémontrer que nous n’avions pas de pertes de caractéristiques par rapport aux piècesélaborées en autoclave.