Renforcement textile basé sur technologie textile avancée pour la fabrication de composite

Textile reinforcement based on advanced textile technology for composites manufacturing

• Auteur / Autrice : Chan Hui
• Direction : Xavier Legrand, Peng Wang
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique des solides, des matériaux, des structures et des surfaces
• Date : Soutenance le 26/01/2021
• Etablissement(s) : Université de Lille (2018-2021)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Lille)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : GEMTEX (Roubaix) - Génie et Matériaux Textiles / GEMTEX
• Jury : Président / Présidente : Chung Hae Park
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Xavier Legrand, Peng Wang, Chung Hae Park, Emmanuelle Vidal-Sallé, Joël Bréard, Philippe Dal Santo
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Emmanuelle Vidal-Sallé, Joël Bréard

Mots clés

Mots clés contrôlés

Modèles géométriques

Textiles et tissus stratifiés

Composites à fibres

Mots clés libres

Piquage

Assemblage tubulaire/plaque

Textile composite

Tubular/plate assembly

Tufting

Mechanical performance

Geometry modelling

Résumé

Les composites stratifiés tridimensionnels (3D) sont de plus en plus utilisés dans différents secteurs industriels. Leurs caractéristiques mécaniques sont intéressantes, en particulier par leur résistance et leur rigidité supérieures dans le sens de l'épaisseur. Le piquage est une des technologie qui permettent un recherche et développement, qui non seulement s'adapte à divers matériaux, mais qui permet également de réaliser motifs et formes variés. Cette thèse est dédiée du développement de l'assemblage tubulaire par la technologie de piquage, d'analyse de l'influence des paramètres de piquage sur les performances mécanique du composite assemblé à plate est étudié. En plus les propriétés de cisaillement de la préforme piquée et du composite piqué, les comportements de dégradation du fil de piquage sont également étudiés. Alors, un mécanisme de piquage d'amélioration est proposé. Des configurations de produits piqués en 3D ont été conçues et les paramètres importants ont pu ajustés par la machine de piquage du GEMTEX. L'influence de la densité de piquage sur les propriétés de cisaillement mode II dans le plan de la préforme piquée et du composite piqué ont promis d'optimiser notre processus de piquage. L'étude de la dégradation du fil de piquage par l'essai de traction et l'observation d'image a conduit à la définition d'un processus de piquage amélioré. Ainsi, afin de discuter l'assemblage tubulaire, des essais à plat ont été menés . Ces travaux ouvert le developpment de cette technologie d'assemblage avec de nouvelles utilisations.

Three-dimensional (3D) laminated composites are increasingly used in different industrial areas. Their mechanical characteristics are advantageous, in particular by their better through-the-thickness strength and stiffness. Tufting is an ongoing technology, which not only adapts to various materials but also easy to achieve various patterns and shapes. This thesis is dedicated to the development of tubular assembly composite by tufting technology, the analysis of the influence of tufting parameters on mechanical performance by the plate assembly composite instead of the tubular assembly is to simplify the experimental study. In addition to the shear properties of the tufted preform and the tufted composite are introduced, the degradation behaviours of tufting thread are also studied. Then,an improvement tufting mechanism is proposed. The configurations of 3D tufted products have been designed and the significant parameters can be adjusted on the home-designed tufting device by GEMTEX. The influence of tufting density on Mode II in-plane shear properties of the tufted preform and the composite promised to the optimisation of the tufting process. Tensile test and the image-observation methods of tufting thread are carried out to determine the degradation behaviours, meanwhile to improve a novel tufting mechanism. Moreover, in order to discuss the tubular assembly, the tests on the plat assembly are carried out. These works open up the development of the new applications under this assembly technology.