Simulation de la mise en forme des composites thermoplastiques
Résumé
A shell finite element with transverse stress is proposed in this paper in order to simulate the forming of thermoplastic composites reinforced with continuous fibres. This shell finite element which doesn’t use the classical assumption of zero normal stress component through the thickness is necessary to simulate the reconsolidation stage which have an essential role to remov some defaults like porosities. The proposed shell finite element keeps the five degrees of freedom of the standard shell elements and adds a sixth one which is the variation in thickness. A”pinching” locking phenomena is avoided by uncoupling bending and pinching in the behaviour operator. A set of classical validation tests prove the efficiency of this approach. Finally, a forming process is simulated. It shows that the computed transverse stresses are in good agreement with porosity removing in the experiments.
Un élément fini de coque est proposé dans l’objectif de simuler le procédé de fabrication des composites à fibres continues et à matrice thermoplastique. Cet élément qui ne repose pas sur l’hypothèse classique de contrainte normale nulle dans l’épaisseur est nécessaire pour simuler l’étape de reconsolidation qui est indispensable dans le procédé pour résorber les porosités. Cet élément conserve les cinq degrés de liberté des approaches classiques de coque, auxquels est ajoutée la variation d’épaisseur. Un phénomène de verrouillage « en pincement » est mis en évidence et résolu par un découplage des composantes de flexion et de pincement dans la loi de comportement. Un ensemble de tests de validation est présenté, ainsi que la simulation du procédé qui montre que les contraintes normales sont en bonne adéquation avec les résultats expérimentaux de reconsolidation.
| Origine | Fichiers produits par l'(les) auteur(s) |
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