Performance mécanique à long terme des assemblages collés et boulonnés

性能管理和组合的长期使用

• 批准号: RGPIN-2022-04155
• 负责人: Boukhili, Rachid
• 金额: $ 1.97万
• 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: 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=754411
• 关键词: Performance; canique; long; terme; des

Les structures composites sont interconnectées par divers types de joints ; boulonné, riveté, collé, soudé, etc. La présence d'un joint représente une perte d'efficacité puisque l'assemblage est moins résistant que ses constituants. Les joints boulonnés (JB) ne dépassent pas 50 % de la résistance à la traction du composite non perforé, contrairement aux joints collés (JC) qui ont le potentiel théorique d'atteindre 100 % d'efficacité. Cependant, les JC ne répondent pas à tous les critères d'assurance qualité et sont disqualifiés de certaines applications. Une des alternatives proposées est de concevoir des assemblages hybrides boulonnés collés (HBC) qui, dans certaines conditions comme les contraintes cycliques, sont supérieurs aux JB et JC. Les recherches proposées portent sur trois types de joints : JB, JC et HBC. Chacune de ces méthodes d'assemblage peut constituer un choix optimal selon l'application, mais de nombreuses incertitudes subsistent sur les critères de conception. On visera donc à comprendre l'effet des paramètres matériaux et géométriques sur le transfert des charges entres deux structures à joindre par JB, JC ou HBC, ainsi que les mécanismes d'endommagement qui mènent à la rupture finale. Ces nouvelles connaissances permettront de concevoir des structures mécaniques optimisées, sécuritaires et durables. Ces objectifs seront atteint grâce à une série intégrée d'études théoriques, expérimentales et numériques impliquant des méthodes puissantes comme les technologies de corrélation d'images numérique en 3D (3D-DIC), la micro-CT et les analyse par la méthode des éléments finis (MEF). Nous planifions de réaliser des simulations numériques par MEF calibrées par les champs de déplacement obtenus par 3D-DIC. L'étalonnage est une étape importante dans le développement de modèles numériques représentatifs des structures physiques. La géométrie initiale du modèle sera remplacée par celle mesurée par 3D-DIC. Cette approche permettra de prédire l'initiation des dommages qui se développent aux premiers stades de chargement et affaiblissent par la suite la résistance du joint. Elle permettra de mieux comprendre le comportement mécanique du joint et d'optimiser la conception des paramètres de serrage, tels que l'ajustement boulon/trous, les jeux, interférences, précharges et le rôle du frottement. La combinaison des techniques 3D-DIC et micro-CT permettra d'identifier et d'évaluer les mécanismes d'endommagement des joints JB, JC et HBC soumis à des chargements cycliques. L'optimisation des assemblages de structures composites a des retombées notamment dans les secteurs automobile et aéronautique, qui sont très concernés par la lutte contre le réchauffement climatique. Des assemblages optimisés se traduisent nécessairement par des réductions de poids et un allongement de la durée de vie (durabilité) de la structure.

复合材料的结构是通过各种类型的接头相互连接的，如粗接头、铆接接头、粗接头、粗接头等。对于非性能复合材料的牵引力，支撑关节（JB）的阻力不超过50%，而支撑关节（JC）的理论潜力为100%。然而，JC并不适用于图斯的质量保证标准，也不适用于某些应用程序。Une des alternatives proposées est de concevoir des assembliages hybrides boulonnés collés（HBC）qui，dans certain conditions comme les constraintes cycliques，sont supérieurs aux JB et JC. Les recherches proposées portent sur trois types de joints：JB，JC et HBC.这些装配方法的选择可能构成一个最佳的应用选择，迈斯许多不确定性存在于概念标准上。在JB、JC或HBC联合施工时，材料参数和几何参数对两个结构之间的装药转移的影响是不可忽视的，因为这是导致最终破裂的内部机制。Ces nouvelles connaissances permettront de concevoir des structures mécaniques optimisées，sécuritaires et durables.这些目标是一系列综合的理论、实验和数值研究方法，包括3D数字图像相关技术（3D-DIC）、显微CT技术和MEF分析技术。Nous planifions de réaliser des simulations numériques par MEF calibrées par les champs de displacement obtenus par 3D-DIC. L'étalonnage is une étape importante dans le dépement de modèles numériques représentatifs des structures physiques.通过3D-DIC测量策勒，可替换模型初始几何学。这一点已得到批准，以便启动由联合抵抗力小组负责的首要任务。该设备包括接头的机械性能，并优化了锯齿的拉康塞普雄，包括调整、间隙、间隙、压力和摩擦作用。结合3D-DIC和micro-CT技术，可对JB、JC和HBC等关节内固定机构进行识别和评估，从而实现关节内固定的周期性充电。L'optimization des assembly de structures composites a des retombées notamment dans les secondary automobile et aéronautique，whi sont très concernés par la lutte contre le réchauffement climatique. Des assembly optimisés se tradeuisent nécessairement par des réductions de poids et un allongement de la durée de vie（durabilité）de la structure.