Conception et validation d'outils d'analyse des matériaux composites renforcés transversalement

材料复合材料横向分析的概念和验证

• 批准号: RGPIN-2019-05766
• 负责人: Joncas, Simon
• 金额: $ 2.33万
• 依托单位: École de technologie supérieure
• 依托单位国家: 加拿大
• 项目类别: Discovery Grants Program - Individual
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 加拿大
• 起止时间: 2022-01-01 至 2023-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://www.nserc-crsng.gc.ca/ase-oro/Details-Detailles_eng.asp?id=753932
• 关键词: Conception; et; validation; outils; analyse

Grâce à une utilisation de plus en plus importante dans le domaine de l'aéronautique, de l'éolien, du transport terrestre et du sport, la production de pièces de matériaux composites haute performance a plus que doublé lors des 2 dernières décennies. Pour soutenir cette croissance effrénée, lors de la même période, d'importantes avancées ont été effectuées au niveau des procédés de fabrication et du développement de nouveaux matériaux. Notamment, la venue récente des composites fabriqués à l'aide de textiles 3D ou de textiles 2D renforcés transversalement (communément appelés composites TTR) a ouvert la voie à une multitude d'options qui n'étaient pas envisageables auparavant au niveau de la conception structurale, mais aussi de la mise en forme de préformes textiles pour permettre une réduction des coûts de production et augmenter la qualité des pièces produites. Toutefois, notre capacité à prédire le comportement de structures faites de ces nouveaux matériaux est encore très limitée puisque les outils de conception actuels peuvent difficilement tenir compte des efforts transversaux et de l'effet des renforts transverses sur les propriétés dans le plan des stratifiés. Pour réduire ce fossé scientifique et technologique et ainsi favoriser l'essor de ces matériaux à fort potentiel, le programme de recherche propose de concevoir de nouvelles méthodes d'analyse pour les structures fabriquées de composites renforcés transversalement. Pour ce faire, nous nous attarderons dans un premier temps à l'étude expérimentale et l'analyse du comportement des composites TTR à l'échelle mésoscopique (quelques renforts transverses par unité représentative). Cette étude permettra de mettre en lumière les différences comportementales fondamentales entre les matériaux composites TTR et les matériaux composites classiques (stratifiés 2D) et d'élaborer des lois de comportement facilitant la modélisation des composites TTR. Nous procéderons ensuite à la conception et l'évaluation d'outils numériques exploitant ces lois comportementales. Ces outils, une fois intégrés aux logiciels généralement utilisés pour l'analyse de structures composites, seront validés en mesurant leurs capacités de prédiction contre des résultats expérimentaux sur des échantillons de composite TTR et des structures réelles de plus grand format. Les résultats générés par le programme de recherche permettront d'accélérer l'utilisation de ces matériaux à fort potentiel et pourront être utiles à diverses industries désirant exploiter au maximum les capacités des matériaux composites haute performance. Un fort potentiel de transfert technologique est possible dans le domaine de l'aéronautique qui s'intéresse déjà depuis quelques années aux composites TTR dans le but de réduire les coûts de production. Le programme de recherche permettra également de former 2 PHD, 4 MSC et 5 stagiaires dans un domaine de pointe extrêmement important pour le développement de l'économie canadienne.

Grâce à une utilisation de plus en plus importante dans le domaine de l'aéronautique，de l'éolien，du transport terrestre et du sport，la production de pièces de matériaux composites haute performance a plus que doublé lors des 2 dernières décennies.为了使这一变化更加明显，在同样的情况下，重要的进步是通过新的制造工艺和新材料的开发来实现的。值得注意的是，复合材料制造场所在3D纺织品或2D纺织品方面加强了横向（communément appelés composites TTR），开辟了多种选择，这些选择是不可想象的，可用于结构概念的基础上，但迈斯也致力于形成预成型纺织品，以提高生产质量并提高产品质量。Au niveAu。然而，我们有能力预测新材料结构的构成，这一能力又受到了实际概念的限制，因为在地层平面图中，横向的努力和横向的恢复对属性的影响很大。为了研究科学和技术的发展，并使这些材料的研究具有潜力，提出了一项研究计划，以考虑对横向增强复合材料结构进行分析的新方法。为此，我们将在一个重要的时间内进行实验和分析，以确定TTR复合材料的力学性能（由代表性单元进行的横向测量）。Cette étude permettra de mettre en lumière les diffétensile comportementales fondamentales entre les matériaux composites TTR et les matériaux composites classiques（stratifiés 2D）et d'élaborers des lois de comportement facilitant la modélisation des composites TTR. Nous procéderons ensuite à拉康塞普雄et l'évaluation d'outils numériques exploitant ces lois comportementales.因此，一种用于复合结构分析的逻辑集成工具，可以有效地测量复合TTR和plus grand格式结构的实验结果的预测能力。Les rénérés par le programme de recherche permettront d'accélérer l'utilisation de ces matériaux à fort potentiel et pourront être utiles à désirant exploiter Au au maximum les capacités des matériaux composites highte performance.在航空工业领域，技术转移的潜力是可能的，因为航空工业对TTR复合材料的兴趣已经很高了，但生产成本却很低。在对加拿大经济发展至关重要的一个重要领域，对前2名博士、4名硕士和5名硕士进行了研究。