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Communication Dans Un Congrès Année : 2017

Utilisation de la corrélation d'images pour le suivi de la mise en forme de renfort textile dans le cadre de la fabrication de pièces composites pour l'aéronautique

Rébecca Bonnaire
Emmanuel de Luycker
Thierry Cutard
Gérard Bernhart

Résumé

For several years, structural or semi-structural aeronautics parts manufactured with composite materials have been developped. The geometrical complexity of these parts requires the use of textile preforms with the integration of polymeric yarns in order to optimize the deformability of the fabric during the forming process. Due to the non-linear in plane shear mechanical behavior, local stiffning of the preform appears during this forming. These discontinuities affect the mechanical properties and material health of the final composite part. The objective of this work is to determine the final mechanical properties of a composite part from the forming of the textile reinforcement, using a tracking of the strain field by 3D digital image correlation. The study is divided into three parts: (1) the mechanical characterization of the in plane shear behaviour of the textile reinforcement through Bias tests, (2) drapability tests to establish strain field and shear angles during draping and (3) mechanical tests on the final composite in order to make the link between the shear angles of the textile reinforcement and the mechanical properties of the final composite. According to the firsts part of the study, the shear locking angle of the studied textile reinforcement, a carbon/PPS, is 38.5° ±2.3°. The draping tests show that the shear-locking angle is reached in certain areas for a half-sphere and a parallelepiped shape. The last part of the study is being finalized.
Depuis plusieurs années, les matériaux composites sont utilisés dans le domaine de l'aéronautique pour la mise en oeuvre de pièces structurelles ou semi-structurelles. La complexité géométrique de ces pièces non développables nécessite l'utilisation de préformes textiles afin d'optimiser la déformabilité du tissu pourla mise en forme. Durant cette mise en forme, du fait du comportement non-linéaire en cisaillement des tissus,des rigidifications locales des préformes apparaissent. Ces modifications impactent les propriétés mécaniques et la santé matière de la pièce composite finale. L'objectif de ces travaux est de déterminer les propriétés mécaniques finales d'une pièce composite à partir de la mise en forme du renfort textile, en utilisant un suivi du champ de déformation par des bancs de stéréocorrélation d'images. L'étude se divise en trois parties : (1) la caractérisation du renfort textile en cisaillement plan à l'aide de l'essai Bias Test, (2) des essais de drapabilité afin d'établir les champs de déformation et les angles de cisaillement au cours du drapage et (3) des essais mécaniques sur les composites finaux afin de faire le lien entre les angles de cisaillement du renfort textile et les propriétés mécaniques du composite. D'après la première partie de l'étude, l'angle de blocage en cisaillement du renfort textile d'étude, un carbone/PPS, est de 38,5° ±2,3°. Les essais de drapage montrent que l'angle de blocage en cisaillement est atteint dans certaines zones pour une demi-sphère et une forme parallélépipédique. La dernière partie est en cours de finalisation.
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Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
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Dates et versions

hal-01901684 , version 1 (23-10-2018)

Identifiants

  • HAL Id : hal-01901684 , version 1

Citer

Rébecca Bonnaire, Julien Patou, Emmanuel de Luycker, Thierry Cutard, Gérard Bernhart. Utilisation de la corrélation d'images pour le suivi de la mise en forme de renfort textile dans le cadre de la fabrication de pièces composites pour l'aéronautique. 23ème Congrès Français de Mécanique, Aug 2017, Lille, France. ⟨hal-01901684⟩
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