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Communication Dans Un Congrès Année : 2017

Simulation du comportement thermique du procédé d'enroulement filamentaire de composites thermoplastiques assisté par chauffage laser

Résumé

Nowadays, the production of large pieces made of thermoplastic composites is an industrial challenging issue as there are yet several difficulties associated to their processing. The laser-assisted tape placement (LATP) process is an automated manufacturing technique conceived to produce long-fibre reinforced thermoplastic matrix composites. In this process, a tape is placed and progressively welded on the substrate, consisting in the tapes previously placed, using a laser and a cylindrical compaction roller. By laying additional layers, a part with desired properties and geometry can be produced. The main task is to build a thermal model, where input (geometrical and material) parameters are introduced in order to study their influence on the thermal response. Within the Proper Generalized Decomposition framework [3], parameters considered as static input data in classical discretization techniques, can be introduced as extra-coordinates of the model. Thus, the unknown field is sought under a separated form hence a multidimensional solution is obtained. Finally, this will allow to analyze and establish the influence of the critical input parameters on the thermal response of the model during the process.
De nos jours, la production de grandes pièces en matériaux composites à matrice thermoplastique constitue un défi industrielcomplexe dès lors qu’il subsiste plusieurs difficultés liées à leur mise en forme. Le procédé de placement automatisé assisté par chauffage laser (LATP) est un procédé de fabrication conçu pour produire des pièces en composites thermoplastiques renforcés de fibres longues. Dans ce procédé, une bande est déposée et progressivement soudée sur un substrat, constitué des bandes préalablement déposées, grâce à un laser et un galet de compactage cylindrique. En ajoutant des couches successives, une pièce ayant la géométrie et les propriétés souhaitée est finalement produite. La mission principale de cette étude est de construire un modèle thermique dans lequel les paramètres d’entrée (géométriques ou matériaux) sont introduits, afin d’étudier leur influence sur la réponse thermique. Dans le cadre de la Décomposition Propre Généralisées (PGD) [3], les paramètres qui sont considérés comme des données d’entrée fixes avec les techniques de discrétisation classiques, peuvent être traités comme des coordonnées additionnelles du modèle. Ainsi, le champ inconnu est cherché sous une forme séparée, et par conséquent, une solution multidimensionnelle est obtenue. Finalement, cette approche va permettre d’analyser l’influence des paramètres d’entrée critiques sur la réponse thermique du modèle pendant le procédé.
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Dates et versions

hal-01621620 , version 1 (23-10-2017)

Identifiants

  • HAL Id : hal-01621620 , version 1

Citer

Marta Perez, Anaïs Barasinski, Benoit Courtemanche, Chady Ghnatios, Emmanuelle Abisset-Chavanne, et al.. Simulation du comportement thermique du procédé d'enroulement filamentaire de composites thermoplastiques assisté par chauffage laser. Journées Nationales sur les Composites 2017, École des Ponts ParisTech (ENPC), Jun 2017, 77455 Champs-sur-Marne, France. ⟨hal-01621620⟩
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