Fabrication des composites à haute performance par les procédés d'injection sur renforts

复合材料的制造和 renforts 注塑过程的高级性能

• 批准号: RGPIN-2016-06507
• 负责人: Trochu, François
• 金额: $ 3.13万
• 依托单位: École Polytechnique de Montréal
• 依托单位国家: 加拿大
• 项目类别: Discovery Grants Program - Individual
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 加拿大
• 起止时间: 2018-01-01 至 2019-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://www.nserc-crsng.gc.ca/ase-oro/Details-Detailles_eng.asp?id=667161
• 关键词: Fabrication; des; composites; haute; performance

Les matériaux composites à matrice polymère renforcés par des fibres longues (verre, carbone, kevlar) prennent de plus en plus d'importance industrielle en raison de leur excellentes propriétés mécaniques et bonne résistance à la corrosion. Dans l'industrie du transport, ces matériaux permettent un gain de poids qui rend l'emploi des composites avantageux sur le plan économique. La fabrication des composites à haute performance par moulage liquide (procédé RTM - « Resin Transfer Molding ») s'est révélée une alternative moins coûteuse comparé aux méthodes traditionnelles comme l'autoclave. Dans ces procédés, la préforme fibreuse est placée dans la cavité d'un moule, dans lequel la résine liquide est injectée. L'injection est un écoulement en milieu poreux, qui obéit à la loi de filtration de Darcy. La perméabilité du renfort joue ici un rôle critique, car ce paramètre gouverne l'imprégnation de la résine à travers la préforme fibreuse. Le candidat a créé un logiciel de simulation du procédé RTM appelé PAM-RTM, commercialisé par ESI Group depuis 2001 avec plus de 100 usagers dans le monde. Le projet s'inscrit en continuité avec les travaux antérieurs sur la simulation numérique du procédé RTM. On vise à compléter les logiciels existants fondés sur une description macroscopique du renfort, qui ne permettent pas de prédire la qualité microscopique des pièces injectées. L'objectif à long terme consiste à simuler l'imprégnation microscopique de la préforme fibreuse en tenant compte de la structure de porosité à double échelle des renforts tissés 3D : mésopores entre les torons, micropores entre les fibres des torons. Le logiciel développé permettra de calculer, en tenant compte de la saturation progressive du renfort, les deux modes d'écoulement qui se produisent pendant l'imprégnation du tissu : visqueux dans les canaux libres des mésopores et capillaire à l'intérieur des torons. Le projet sera réalisé en quatre étapes. (1) On commencera par décrire en détail la structure géométrique à double échelle des renforts tissés 3D en déterminant l'orientation et le taux volumique des fibres contenues dans les éléments solides d'un maillage régulier du tissu. (2) La simulation de l'écoulement visqueux dans les canaux libres permettra d'obtenir une prédiction numérique de la perméabilité. (3) La simulation de la montée capillaire à travers les torons donnera la vitesse optimale du front de résine, qui minimise la distribution des porosités dans les pièces. (4) Enfin, en combinant les deux modes d'écoulement, visqueux et capillaire, à chaque itération de remplissage du renfort, on pourra prédire l'imprégnation et la saturation de la préforme fibreuse. Ces travaux correspondent au besoin industriel de mieux contrôler la qualité des pièces injectées. Sur 5 ans le projet contribuera à former un chercheur post-doctoral, 3 doctorants, 3 étudiants à la maîtrise et impliquera entre 6 et 8 stagiaires du premier cycle.

Les Matériaux复合材料与聚乙烯、碳纤维、芳纶等长纤维(Verre、Carone、Kevlar)相比，具有优异的耐腐蚀性和良好的耐腐蚀性。丹斯·L的产业和运输，让L的员工享受到了更多的财富和财富。LA制造和复合材料A高性能平模液体(工艺-“树脂转移模塑”)S的RévéLée un另类月球共同比较传统的方法和L的高压灭菌器。S的工作流程，他的工作场所，他的液体注射工作，L的工作，以及达西的工作。这是L对纤维制品的评论和评论。在crééun Logiciel de Simulation du ProcédéRTM appléPAM-RTM上，商业ESI集团代表2001年的平均水平加上100名用户来自世界各地。S的项目《持续的劳动和过程的模拟》。在逻辑上存在着对S的宏观描述，以及对微观注入的定性研究。L的长期目标包括模拟L的微观结构和微观结构。S 3D：Méspores entre les Torons，Méspores entre les Fibres des Torons。计算器的逻辑发展，租户的饱和进步的伦福，以及两种模式的生产悬挂L的组织：Visquex dans s canaux libres des mésopores et Capillaire ka L的INTERERieur des Torons。四卷录像带。(1)在开始时，结构géométrique ka Doubleéchelle des Renforts tisséS 3D Endefinant L‘Orientation et le taux Volumique des Fibres Contenues dans Les Les Léments Solides d’un Maillage réguier du Tissu.(2)模拟L‘écoulement visquex dans les canaux libres Permettra d’Obmettrir‘Obmettrir’Preérique de la Perméablité。(3)模拟蒙特山脉的最优生存状态，使S的人口分布最小化。(4)将两种模式结合在一起，使之成为一种新的投资方式，促进L的发展，使之达到饱和状态。CES Travaux通讯员Au Besoin Industrial el de mieux Contráler la Qualitédes pièces Injectées。前联合国博士后5人和项目贡献者3人，3名博士，3人，3人，6人和8人停滞不前。