Simulation de la migration de bulles dans le milieu fibreux pendant l'imprégnation de composites - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Communication Dans Un Congrès Année : 2019

Simulation de la migration de bulles dans le milieu fibreux pendant l'imprégnation de composites

Résumé

Les bulles, ou porosités, créées durant la mise en oeuvre de pièces en matériau composite ont une influence majeure sur la performance de ces pièces [1]. Il est donc d'intérêt majeur de contrôler la formation et l'évacuation de ces bulles pendant l'imprégnation. Dans le cas de matériaux composites à fibres longues tissées, les canaux entre les mèches de fibres complexifient grandement la migration de ces bulles. En effet, ces dernières peuvent apparaître à l'intérieur d'une mèche et migrer à l'intérieur de celle-ci et y rester piégées, ou passer dans le canal. Une bulle formée ou arrivée dans un canal peut également migrer ou rester piégée entre les mèches. Cela dépend de plusieurs paramètres liés au procédé, comme la pression et la vitesse de la résine, ou au matériau, comme la densité de fibres, la taille des canaux, ou encore la viscosité et la tension surfacique de la résine. Cependant, les approches expérimentales pour caractériser la migration des bulles sont difficiles à développer à cause de l'échelle à laquelle cette migration à lieu. Ainsi, dans cette présentation, une approche numérique par une simulation de l'écoulement Stokes en tenant compte de la tension surfacique est proposée pour modéliser la migration de bulles dans les canaux. L'objectif est d'établir une relation entre la vitesse de migration des bulles et les paramètres procédé et matériau. Comme premier cas d'étude, le cas de la migration d'une bulle dans un canal entre deux mèches est abordé. La direction des fibres étant choisie perpendiculaire à la direction de migration, le problème est bidimensionnel. Pour la simulation, il est nécessaire de résoudre un problème d'écoulement biphasique (la résine et l'air) avec en plus des obstacles solides (les fibres). Cela est réalisé avec un code de calcul développé au laboratoire, et intégrant une approche Level-Set avec des éléments finis d'ordre élevé et stabilisés pour résoudre le problème couplé de suivi d'interface et d'écoulement incompressible [2]. La comparaison entre expérience et simulation sera envisagée prochainement pour valider l'approche numérique. Cette dernière pourra ensuite être exploitée pour établir des modèles homogénéisés liant la vitesse de migration aux différents paramètres procédé et matériau.
Fichier non déposé

Dates et versions

hal-02416280 , version 1 (17-12-2019)

Identifiants

  • HAL Id : hal-02416280 , version 1

Citer

Modesar Shakoor, Chung Hae Park. Simulation de la migration de bulles dans le milieu fibreux pendant l'imprégnation de composites. GdR Week - MIC (Mise en œuvre des composites et propriétés induites), Nov 2019, Tarbes, France. ⟨hal-02416280⟩
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