Approche meso-macro pour la simulation de la mise en forme des composites à renforts tissés
Résumé
A finite element made of woven unit cells under biaxial tension and in-plane shear is proposed for the simulation of fabric forming. The simulation is based on a simplified dynamic equation accounting for tension and in-plane shear strain energy. The biaxial tensile properties and the in-plane shear properties can be determined both experiments or obtained by mesoscopic 3D finite element analyses of the woven unit cell. The results obtained by the simulations of a hemispherical forming process on a very unbalanced fabric are compared to experiments. It is shown that the tension strain energy permits to describe the asymmetry of the response but that the computation of wrinkles and of the deformed states when the locking angle is exceeded needs to take the in-plane shear stiffness and its evolution with shear angle into account.
Une simulation élément finis de la mise en forme des renforts tissés de composites est présentée. Les éléments finis sont composés de mailles tissées et sont basés sur une forme simplifiée du travail virtuel des efforts intérieurs prenant en compte uniquement les tensions biaxiales et le cisaillement plan. Les comportements de la maille pour ces deux grandeurs peuvent être obtenus soit par des expériences soit par des simulations à l'échelle mesoscopique. Celles-ci sont spécifiques à l'analyse des milieux fibreux. On présente la mise en forme hémisphérique d'un renfort tissé très déséquilibré. On montre que si les tensions suffisent à décrire la non symétrie, la description des plissements nécessite la prise en compte du cisaillement.
Domaines
Mécanique [physics]| Origine | Fichiers produits par l'(les) auteur(s) |
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