WorldCat Identities

Lachaud, Frédéric (19..-....).

Overview
Works: 34 works in 45 publications in 2 languages and 46 library holdings
Roles: Thesis advisor, Opponent, Other, Author
Publication Timeline
.
Most widely held works by Frédéric Lachaud
Numerical and experimental analysis of CFRP machining process in orthogonal cutting by Farid Miah( Book )

2 editions published in 2020 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

The composite materials, including CFRP (Carbon Fiber Reinforced Polymer), are increasingly used in aeronautics and automotives which is currently raising many complications in the machining processes. As those materials are made with multiple phases, they are accountable for poor machining quality and undesired defects. This thesis seeks to better understand the fundamental physical technique involved in chip formation mechanism in orthogonal cutting of CFRP machining by combined numerical and experimental studies. Then, the analysis focuses to how certain cutting parameters, e.g., cutting depth, affect to the cutting efforts, surface quality, interply delaminations, inner crack generation and to generated chip shape and size. Moreover, an experimental observation has been made to find out the minimum cuttable depth below which the material does not get cut smoothly over the whole surface. This research work has been finished by a preliminary study on cutting tool wear mechanism
Méthodologie de dimensionnement d'un assemblage collé pour application aérospatiale by Jérémy Le Pavic( Book )

2 editions published in 2018 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Les lanceurs spatiaux sont des structures complexes associant une multitude de composants. L'assemblage de ces éléments doit répondre à un niveau de performance élevé. Le collage structural demeure un bon candidat en raison des nombreux avantages qu'il présente. Cependant, cette technologie montre des inconvénients. En raison des changements brusques de géométrie et de propriétés matériaux, des concentrations de contraintes apparaissent aux extrémités du joint de colle. Ce phénomène appelé effets de bords est néfaste pour la tenue mécanique de l'assemblage collé. La présence des effets de bords exclut l'utilisation de critères en contrainte utilisés classiquement. Le dimensionnement d'assemblages collés requiert des outils fiables prenant en compte ces effets de bords. Dans cette étude, un modèle de ruine incrémentale, associant une approche en contrainte et en énergie, est utilisé. L'utilisation de cet outil dans un cadre industriel, impose de répondre aux besoins d'un Bureau d'Études, notamment en termes de coût de calculs. Afin de le diminuer, une implémentation semi-analytique, est tout d'abord développée. Puis, une seconde méthode d'implémentation, basée sur la méthode des Eléments Finis, permet une prévision plus précise de la ruine d'un assemblage. La pertinence de ces deux approches a été vérifiée pour plusieurs configurations de joints collés. Des campagnes d'essais, destinées à confronter les résultats expérimentaux aux prévisions numériques, ont été réalisées. Dans le cadre de ce travail, un montage de collage et d'essai pour assemblages tubulaires a en particulier été développé. L'objectif du pré-dimensionnement est d'identifier une zone d'intérêt dans l'ensemble du domaine d'étude. Aussi, une étude paramétrique peut être requise afin de réaliser cette tâche. Afin de réduire le coût de calcul, une méthode d'interpolation spatiale appelée Krigeage a été mise en œuvre, et permet la construction efficace d'une surface de réponse
Caractérisation et modélisation des assemblages multi-matériaux sous sollicitations mixtes quasi-statiques pour la conception des structures automobiles by Hugo Leonardo Alfonso Medina( Book )

2 editions published in 2016 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Nowadays, the emissions of CO2 due to the use of automobiles have reached critical levels causing global warming and health problems. In order to reduce these emissions, the French automotive industry has decided to reduce the car weight by means of the use of lighter materials such as composite materials. However, the classical joining techniques are not adapted to assembly these new materials to the structure of the car (aluminum and steel alloys). Therefore, the characterization and modeling of new joining techniques of dissimilar materials is a problem that has been treated in the current study.Four different joining techniques of dissimilar materials (metal/composite) have been studied: (i) stud bonding, (ii) laser welding, (iii) self-pierce riveting and (iv) adhesive bonding systems. Traditional lap-shear and cross-tension tests were used to characterize the first two joining techniques. Then, a new characterization test based on a modified Arcan device has been proposed to analyze the behavior of self-piercing rivet and adhesive bonding systems. Among all the four tested techniques, adhesive joints have been selected as the most adapted technique according to the requirements of the industry. Therefore, modified Arcan tests have been performed in order to determine the behavior of the adhesives of the study (Betamate1822 and Sikapower498). These tests were then used to propose and identify a new 3D non-linear viscoelastic spectral model. The identification procedure of the material parameters is only based on three multilevel creep tests, which permits the rapid dimensioning of adhesively bonded structures. Finally, the proposed behavior law was validated by the good concordance between the numerical predictions and the experimental curves of monotonic tests at different loading rates and increasing cyclic tests.The current study was developed in the framework of an automotive project. Nevertheless, the conclusions and prospects of the study can be extrapolated to other interesting fields
Analyse des défauts de paroi de trou et de leur criticité sur la tenue mécanique des structures composites percées by Soraya Catche( Book )

2 editions published in 2013 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Composite materials are finding an increasing number of applications in the aerospace industry. The drilling is the process that allows the fasteners installation. The drilling operation can induce defects such as delamination, fibers and matrix pull-out and matrix burning.Previous studies focused mainly on the defects created at the hole entry and exit. Only few of these studies concern the hole wall drilling defects. In this study, we focused on the hole wall defects created by the drilling operation. A qualitative and quantitative characterization of defects was proposed and the relationship between these defects and the mechanical strength was evaluated.The hole surface finish is quantified by the roughness criterion Ra, that comes from metallic culture. Because of their heterogeneous nature, composite materials do not present the same defects patterns as metallic materials. The question that arises is whether the roughness may have an influence on the mechanical behavior of composite materials. In this study, the relation between the drilling parameters, the drill material, its geometry and the hole quality quantified with normalized parameters has been established. A criterion used to quantify the hole surface finish of composites have been proposed.The inner nature of the contact surface clearly influences the load transfer quality. As a first step, the influence of the hole wall defects on the quasi-static bearing behavior has been established, then the compressive behavior linked to the presence of hole wall defects have been studied. An analysis of the fatigue behavior of drilled laminates due to the presence of hole wall defects have been conducted.Finally, a numerical analysis by finite elements including an original geometric representation of the defects observed, has allowed to further clarify the damage kinetics of drilled laminates linked to the presence of drilling defects
Analyse des conditions d'usinage lors du perçage de structures composites fibres longues en carbone-époxy by R Zitoune( Book )

2 editions published in 2004 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

The drilling of composite structures long fibres in carbon/epoxy is accompanied by damages which are indexed according to their place of appearance. We distinguish three zones: at the entry of the hole - which corresponds to the separation of the top ply of the laminate, at the wall of the hole - with wrenching of fibres and the resin degradation, and at the exit of the hole - with the separation of the last ply. The zones of the wall and hole exit are the place of the major defects which harm the lifetime of bolted or riveted assemblies. Within the framework of this work we are interested in the analysis of the wall and exit hole defects. To analysis the wall defect, a simplified study is proposed. It consists in a numerical and experimental study of the orthogonal cutting of unidirectional laminates. The angle (q) between the fibres and the cutting speed direction (Vc) is respectively 0ʻ, +45ʻ, 90ʻ and -45ʻ. For the analysis of the defect at the hole exit, an experimental and numerical study on two types of materials in carbon/epoxy long fibres is carried out
DELAMINAGE DE MATERIAUX COMPOSITES A FIBRES DE CARBONE ET A MATRICES ORGANIQUES : ETUDE NUMERIQUE ET EXPERIMENTALE, SUIVI PAR EMISSION ACOUSTIQUE by Frédéric Lachaud( Book )

2 editions published in 1997 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

L'OBJECTIF DE CE TRAVAIL A ETE D'ETUDIER EXPERIMENTALEMENT ET NUMERIQUEMENT LA PROPAGATION DU DELAMINAGE PAR FLAMBAGE LOCAL DE COMPOSITES A MATRICES ORGANIQUES (T300/914C ET AS4/PEEK). UNE ETUDE EXPERIMENTALE COMPARATIVE DE CES DEUX MATERIAUX ET DE DIFFERENTES SEQUENCES D'EMPILEMENT, A ETE REALISEE. ENSUITE, L'OBJECTIF DE L'ETUDE NUMERIQUE A ETE DE METTRE EN PLACE LES OUTILS NUMERIQUES NECESSAIRES A L'UTILISATION DE CRITERES DE MECANIQUE DE LA RUPTURE DANS LE BUT DE PREDIRE LA PROPAGATION DU DELAMINAGE. POUR CELA, DEUX ETUDES PRELIMINAIRES ONT ETE MENEES : - LA CARACTERISATION DE L'EVOLUTION DE L'ENDOMMAGEMENT DES DEUX MATERIAUX A ETE REALISEE EXPERIMENTALEMENT SUR DES EPROUVETTES DE TRACTION. PAR LA SUITE, UN MODELE THEORIQUE D'ENDOMMAGEMENT A ETE APPLIQUE A NOS RESULTATS ET A PERMIS DE MONTRER LES DIFFERENCES DE COMPORTEMENT ENTRE LES DEUX MATERIAUX. UNE COMPARAISON ENTRE LE COMPORTEMENT EXPERIMENTAL ET UN MODELE NUMERIQUE PARTICULIER FORMULE EN THEORIE DES GRANDS DEPLACEMENTS A ETE REALISEE SUR PLUSIEURS STRATIFICATIONS EN VUE D'UNE UTILISATION POUR L'ANALYSE NUMERIQUE DU DELAMINAGE PAR FLAMBAGE LOCAL. LE SUIVI DES ESSAIS EXPERIMENTAUX PAR EMISSION ACOUSTIQUE A ABOUTI A L'ETABLISSEMENT D'UN CRITERE ACOUSTIQUE DE SATURATION DE L'ENDOMMAGEMENT. - L'INFLUENCE DE L'ORIENTATION DES FIBRES A L'INTERFACE SUR LES VALEURS DE TAUX DE RESTITUTION D'ENERGIE CRITIQUE A ETE REALISEE EN MODE I (DCB) ET II (ENF) AFIN D'AFFINER L'UTILISATION DES CRITERES DE PROPAGATION DU DELAMINAGE. POUR CHAQUE ETUDE, LE SUIVI PAR EMISSION ACOUSTIQUE A PERMIS D'AFFINER LA DETECTION DE L'ENDOMMAGEMENT. CES DEUX ETUDES APPLIQUEES A L'ANALYSE DU DELAMINAGE PAR FLAMBAGE LOCAL, ONT CONTRIBUE A LA DETERMINATION NUMERIQUE DE LA DIRECTION ET DE L'EFFORT DE PROPAGATION DU DELAMINAGE. PAR LA SUITE, L'INTRODUCTION DE L'ENDOMMAGEMENT DES PLIS FLAMBES A PERMIS DE SIMULER L'APPARITION DE MACROFISSURES ET LA VARIATION DE LA DIRECTION DE PROPAGATION DU DELAMINAGE
Comportement mécanique à long terme et en température d'un composite injecté à matrice PEEK renforcé de fibres de carbone courtes by Sylvain Corveleyn( )

2 editions published in 2018 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

The high performance thermoplastic based composites sparked interest of the aeronautical industry to replace aluminum in some parts. These composites permit to produce lighter and less expensive parts. Among these materials, short carbon fiber reinforced PEEK is interesting for applications requiring high thermomechanical properties. This material has already been studied in some preliminary works at the ICA-Albi laboratory, especially in the PhD thesis of Jérémy Crevel and projects funded by the Midi-Pyrénées region CINTHTE, CINTHTE2 and FUI INMAT2. Moreover, some industrial parts are currently developed by Liebherr Aerospace. However, the long term and high temperature behavior is ill known. The aim of this PhD thesis is to determine the range of use for the material in function of time, temperature and loading. Two phenomena occurring at high temperature for long period of time are studied: ageing and creep. Ageing was studied under air atmosphere at high temperature. Mechanical properties evolution under tensile traction (elastic modulus, ultimate stress and stress at break) and damage and plasticity are measured below and above glass transition temperature and for different fiber orientations. Similarly, influence of ageing on the material structure is studied and linked to mechanical results. Creep study is done at stresses where material does undergo no damage. Short term and dynamic mechanical tests are carried out to define and identify a time dependent mechanical behaviour law over long period of time. Moreover, they permit to take into account effects of temperature, ageing and anisotropy. Both previous studies (ageing and creep) are unified in a failure criteria to forecast failure of the material. Finally, a transverse isotropic viscoelastic model and failure indices have been implemented into Abaqus to realize calculation of an industrial parts
Contribution à l'étude des assemblages collés cylindriques et plans by Ovidiu Nemes( Book )

2 editions published in 2004 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Le collage est une technique performante d'assemblage qui permet de plus en plus de remplacer ou de compléter les autres méthodes traditionnelles d'assemblage (le soudage, le rivetage ou le boulonnage). Cette technique d'assemblage consiste en l'adhésion par attraction moléculaire entre deux parties à coller et un adhésif interposé qui doit assurer la transmission des efforts. Cette méthode d'assemblage a pour effet de répartir les contraintes sur toute la surface du collage faisant disparaître ainsi les concentrations des contraintes aux abords des trous engendrées par des assemblages par boulonnage ou rivetage. Un élément important dans le dimensionnement des assemblages collés est l'analyse du champ des contraintes dans la couche de colle. Dans la présente étude nous abordons plusieurs méthodes d'analyse : une analyse analytique et numérique des assemblages collés cylindrique et une analyse analytique, numérique et expérimentale des assemblages collés plans à double recouvrement. Les modèles analytiques et numériques nous permettent de déterminer les distributions et les intensités des contraintes dans la couche de colle en fonction des paramètres géométriques et physiques de l'assemblage : épaisseur de la colle, module élastique de la colle, rigidité relative des éléments collés et la longueur de collage. Enfin un critère de rupture du joint de colle est appliqué et comparé a des résultats expérimentaux dans le cas d'assemblage plan
Coupling continuous damage and debris fragmentation for energy absorption prediction by cfrp structures during crushing by Christine Espinosa( )

1 edition published in 2014 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Contrôle santé des structures composites : génération de délaminages par choc laser et quantification par apprentissage machine by Meriem Ghrib( )

2 editions published in 2017 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

In this work, we approach delamination quantification in Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP) laminates as a classification problem whereby each class corresponds to a certain damage extent. A Support Vector Machine (SVM) is used to perform multi-class classification task. Classically, Signal Based Features (SBF) are used to train SVMs when approaching SHM from a machine learning perspective. In this work, starting from the assumption that damage causes a structure to exhibit nonlinear response, we investigate whether the use of Nonlinear Model Based Features (NMBF) increases classification performance. NMBF are computed based on parallel Hammerstein models which are identified with an Exponential Sine Sweep (ESS) signal. Dimensionality reduction of features vector using Principal Component Analysis (PCA) is also conducted in order to find out if it allows robustifying the quantification process suggested in this work. The proposed quantification approach was first tested and validated using simulation results. Thereafter, experimental results on CFRP composite plates equipped with piezoelectric elements and containing various delamination severities are considered for demonstration. Delamination-type damage is introduced into samples in a calibrated and realistic way using LASER Shock Wave Technique (LSWT) and more particularly symmetrical LASER shock configuration. We have experimentally demonstrated that such a configuration of LASER shock is an effective alternative to conventional damage generation techniques such as conventional impacts and Teflon inserts since it allows for a better calibration of damage in type, depth and size
Interactions entre les défauts d'usinage et la tenue en matage d'assemblages boulonnés en carbone/epoxy by Gina Gohorianu( Book )

2 editions published in 2008 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

The aim of this study is to show the relationship between drilling defects and bearing behaviour of carbon/epoxy bolted joints. The first part of the study shows the effects of drilling conditions on the size and the shape of defects generated in carbon/epoxy quasi-isotropic laminates. For all the drilling conditions tested, higher feed speed increases the size of defects (delaminations, chip-out of fibres and matrix, circularity defects ...). In the second part, quasi-static tensile tests were performed on hybrid bolted joints (metal/composite/metal). Various test configurations showed that drilling defects can significantly reduce the bearing strengths of bolt-loaded and pin-loaded laminates. Experimental results also showed that the bolt clamping force considerably increases the bearing strength of composite laminates. From microscopic observations it was found that bearing damage mechanism is governed by fiber micro-buckling, matrix cracking and delaminations. A bearing failure criterion based on fibres compressive failure has been proposed. The last part of the study presents the 3D finite elements modelling of composite bolt-loaded and pin-loaded joints
Comportement des matériaux composites à fibres courtes : applications à l'impact basse vitesse by Abir Al-Maghribi( Book )

2 editions published in 2008 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

The objective of this work is to investigate the behaviour of a short fiber composite material subjected to low speed impacts. The studied material is a SMC composite material realized by compressive moulding. A first part of the study gives elastoplastic with damage behaviour of this type of material. These laws were coded into the user defined material subroutine of (LS-DYNA3D and EUROPLEXUS). Characterizations tests of the SMC-R were realized in order to identify non linear behaviour. The tests realized are tensile test, compressive test, shearing test and dynamic compressive test. The tests have allowed us to identify damage behaviour. The obtained behaviour is necessary for the study of impact. The second part of the study presents the experimental analysis of the impact. The impacts were realized for various energies (4, 8, 12, 16 J). The defects after impact tests are controlled by RX testing, US control, and microscopic observation, in the aim to analyze and quantify the defects create during the impacts. These analyses showed a conical defect in the thickness of plates. Finally a comparison is made between the results obtained experimentally and those obtained from an explicit numerical simulation. This comparison shows that the numerical simulations of impact behaviour are in good agreement with the experimental results. The results globally show a global correlation for the load-displacement behaviour and a local correlation for the defect size
Étude de la résistance à l'impact et de l'endommagement des composites stratifiés à matrice Elium acrylique : caractérisation expérimentale et modélisation numérique multi-échelle by Gbèssiho Raphaël Kinvi-Dossou( )

1 edition published in 2018 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Face aux défis environnementaux actuels, les industriels ont mis en œuvre de nouveaux matériaux recyclables et permettant une réduction significative de la masse. Le développement de la résine thermoplastique Elium par ARKEMA s'inscrit dans cette problématique. L'utilisation de cette résine pour la fabrication de pièces composites qui peuvent être sujettes à des dommages d'impact, nécessite au préalable des études, dans le but de comprendre leurs mécanismes de ruine sous ce type de sollicitation. Ainsi, la présente thèse propose une contribution à l'analyse multi-échelle de la tenue à l'impact des composites stratifiés à base de la résine Elium. Une étude expérimentale préliminaire a permis de confirmer la meilleure résistance à l'impact des composites à matrice Elium acrylique, comparativement à celles des composites thermodurcissables conventionnels. Ensuite, les performances à l'impact des composites stratifiés ont été améliorées par l'introduction de copolymères à blocs dans la matrice. Ces derniers sont capables de former des micelles de tailles nanométriques et ainsi d'améliorer la ténacité de la matrice acrylique. Les effets de l'énergie d'impact, de la température et de la composition en nanocharges sur la réponse du matériau composite ont été analysés. Afin de proposer un outil d'aide à la prédiction de la réponse à l'impact des matériaux fibres de verre/Acrylique, deux stratégies de modélisation ont été retenues. La première modélisation (macroscopique) considère le pli tissé du stratifié comme un matériau homogène tandis que la seconde (mésoscopique) utilise une description géométrique de l'ondulation et de l'entrecroisement des torons noyés dans la résine Elium. Ces deux modèles considèrent des zones cohésives à l'interface entre les plis adjacents pour simuler le délaminage interlaminaire. Des essais de délaminage (expérimentaux et numériques) ont permis d'alimenter le modèle d'endommagement de l'interface interplis. D'autre part, des essais de caractérisation du comportement mécanique et de l'endommagement du matériau couplés à l'homogénéisation multi-échelle des matériaux par la Mécanique du Génome de Structure ont permis d'identifier les paramètres du modèle macroscopique. A l'échelle mésoscopique, le modèle géométrique a été réalisé grâce au logiciel Texgen. Ce logiciel permet d'obtenir une description approchée mais réaliste de l'ondulation des torons de fibres. La même description a servi à l'homogénéisation numérique multi-échelle des stratifiés étudiés. La simulation numérique de l'impact basse vitesse a été effectuée au moyen du logiciel d'éléments finis ABAQUS/Explicit. Les modèles de comportement du matériau ont été implémentés via la routine utilisateur VUMAT. Les résultats obtenus offrent une bonne corrélation avec les données expérimentales
Contribution à la prise en compte des effets de l'environnement sur la tolérance aux dommages d'impact de stratifiés composites by Cheng Chen( )

1 edition published in 2015 in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

L'utilisation extensive des matériaux composites dans l'industrie aéronautique nécessite une compréhension étendue de leur comportement mécanique et mécanismes d'endommagement. La prise en compte des effets environnementaux, température et vieillissement humide, dans la prévision du comportement à l'impact, des endommagements et des mécanismes associés reste un sujet encore peu traité actuellement. Dans ce travail différentes conditions de vieillissement humide (dénommées ci-après état neuf, 65% VH, et 90%VH) ont été appliquées au matériau de l'étude. La caractérisation des propriétés du pli et de l'interface ont été effectuée à température ambiante et 80°e. Une attention particulière a été portée à l'identification des propriétés en cisaillement plan. Un modèle d'endommagement progressif basé sur la mécanique de l'endommagement dans les milieux continus est proposé afin de décrire au mieux le comportement du pli élémentaire en prenant en compte les comportements fortement non-linéaires identifiés pour le cisaillement plan de ce matériau. Ce modèle matériau de comportement du pli est combiné avec des lois cohésives d'interface inter-laminaire utilisés dans des simulations numériques d'impact à faible vitesse afin de prédire la réponse mécanique à l'impact et les dommages. Le modèle de matériau a été implémenté dans le code de calcul explicite LS-Dyna. Des essais d'impact à différentes énergies ont été effectués afin de valider par comparaison essais-calcul l'approche utilisée. Une bonne adéquation est observée entre les résultats numériques et expérimentaux du matériau non-vieilli et testé à température ambiante pour ce qui concerne l'historique de la réponse globale et les dommages internes (rupture de fibre, fissures de matrice et délaminages)
Approche fiabiliste pour le tolérancement des assemblages par fixation de structures composite-métal by Ramzi Askri( )

1 edition published in 2016 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

L'utilisation des matériaux composites dans les structures assemblées a permis d'atteindre des niveaux de performance très élevés grâce aux propriétés spécifiques de ces matériaux. Cependant, pour garantir ces performances, les industriels s'appuient sur des gammes d'assemblage complexes afin de réduire les incertitudes et ainsi maitriser les chemins d'effort. Par exemple pour les assemblages par fixations, le contreperçage est privilégié pour limiter les défauts de positionnement des alésages et limiter les jeux. Ces gammes d'assemblage, incompatibles avec le principe d'interchangeabilité, augmentent considérablement les coûts de production.Aujourd'hui aucun outil ne permet de justifier, de remettre en cause ou d'optimiser les gammes d'assemblage en terme de compromis coût performance.Ce manuscrit propose donc une démarche de tolérancement fiabiliste des paramètres incertains pilotant le comportement des assemblages métal-composite par fixation. L'approche développée a pour but d'étudier l'effet des variabilités géométriques et matériaux sur la tenue des assemblages et de proposer une démarche pour les tolérancer. Le caractère probabiliste de la démarche, a nécessité le développement d'un modèle simplifié de comportement des assemblages par fixations afin de maitriser les temps de calcul. Ce modèle, construit à partir de surfaces rigides connectées et des éléments plaque 3-D, permet de représenter finement les phénomènes prépondérants dans le comportement des assemblages(jeu alésage fixation, contact, adhérence induit par la précharge des fixations). Il a été validé à la fois numériquement et expérimentalement. La réponse numérique de la propagation des incertitudes sur un critère de tenue mécanique est ensuite formalisée par une loi de densité de probabilité analytique. Les paramètres de cette loi sont identifiés par une stratégie combinant la méthode de Monte Carlo et la recherche des pire-cas avec un Algorithme Génétique. Cette approche permet alors de calculer les tolérances associées à un niveau de fiabilité visé
Modélisation tribo-physique de la coupe des composites FRP : Approches numérique et expérimentale by Aymen Ben soussia( )

1 edition published in 2014 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Depuis des décennies, le processus d'enlèvement de matière des composites à matrices polymères (CMP) ne cesse de susciter des interrogations. La complexité et la multitude des phénomènes physiques activés par la coupe constituent encore un défi d'actualité pour la compréhension et la maitrise du comportement des structures composites. Ce travail propose une analyse multiéchelle fine des phénomènes élémentaires émanant du comportement de chacune des phases constituantes du matériau afin de modéliser leurs couplages multiphysiques potentiels conduisant à la formation du copeau. L'étude est alors hybride conjuguant l'approche expérimentale exprimée par l'essai instrumenté et l'approche numérique exprimée par la modélisation par éléments finis (EF). La formulation du couplage multiphysique a fait l'objet d'une routine VUMAT alliant la mécanique de l'endommagement continu à la mécanique de la rupture par le biais du triptyque élasticité-endommagement-rupture. A la différence des approches binaires de la littérature, le modèle développé dans ce travail s'appuie sur un concept d'endommagement progressif pour prédire la rupture physique des phases, et par conséquent, la formation du copeau. Les mécanismes d'initiation et de propagation de la fissure sont pilotés par les énergies de rupture des phases identifiées selon les normes en vigueur. La gestion du contact par une routine VFRIC a permis d'assurer la synergie entre les propriétés locales de l'interface et les frottements générés. Les calculs ont démontré la pertinence du modèle tridimensionnel proposé dans la simulation des mécanismes de formation du copeau sensiblement à l'orientation et la nature des fibres. La bonne concordance entre les mesures et les prédictions d'efforts de coupe a mis en évidence l'intérêt d'un pilotage rigoureux du contact outil-pièce pour la simulation multiphysique de la coupe
Caractérisation du comportement mécanique longitudinale d'un fil de para-aramide en sollicitation dynamique by Caroline Chevalier( )

1 edition published in 2016 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

This work aims at studying the mechanical behavior of a para-aramid yarn in dynamic and longitudinal load. To that end, we designed a new experimental device to achieve these tests with the use of a gas gun: the Tensile Impact Test for Yarn (TITY). This device met numerous modifications in the aim to reach optimal test conditions. It is associated with a measurement device using laser and allowing obtaining the velocity profile of the projectile and the Strength-Strain characteristic curves of the tested yarn. The validity of the measure is confirmed by comparing our results with those obtained with a laser Doppler vélocimètre, device allowing measuring directly and precisely the velocity profile of the projectile. Many test campaigns are performed. Both in the aim to identify the dynamic parameters of a single and virgin yarn, and in the aim to characterize the impact of the fabric structural arrangement on the dynamic behavior of a yarn. This study reveals the intervention of three main structural parameters, which are the total inter-yarns contact surface, the number of binding points and the transvers and lateral inter-yarns pressures, having an impact on four main yarn break criteria, which are the structural defects and hysteresis phenomena inside the filament, stress concentrations and frictional forces concerning the interactions between the tested yarn and the rest of the fabric
Étude et modélisation du comportement et de l'endommagement d'un composite injecté à matrice PEEK renforcée de fibres courtes de carbone by Jeremy Crevel( )

1 edition published in 2014 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

During the last decades, organic composite materials have undergone great development in the field of aeronautical structures. Their main avantage is to reduce the structures weight while maintaining good mechanical properties. In addition, their microstructure allows them to have a multi-fuctional nature, which facilitates their integration to replace existing technologies. In the aviation industry, there is a growing need for large amount of small and medium parts (clips, connecting elements). However, nowadays it is difficult to produce parts with complex by conventional methods dimensional shapes (autoclave). Thus, the considered path is tu use methods of the automotive “family” for “semi-structual” aerospace applications such as injection-moulding of thermoplastic composites reinforced by short fibres. This application requires a mastery and reliability of the process and the induced properties. This was achieved by the identification and quantification of the parameters effects that significantly influence the microstructure and macroscopic properties, by a design of experiments. Moreover, the dimensioning of such parts requires a robust mechanical behabior modelling to predict the best use of their capacity. The data on the microstructure enable to feed a micromechanical model featuring damage criteria of the fiber/matrics interface. Developed on a industrial finite element code, it was used to predict the experimental results of an industrial part
Interactions entre les défauts d'usinage et la tenue en matage d'assemblages boulonnés en carbone/epoxy by Gina Gohorianu( )

1 edition published in 2008 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

L'objectif de cette étude est d'établir l'influence des défauts de perçage sur la tenue en matage d'assemblages boulonnés en carbone/époxy. La première partie de l'étude montre l'influence des conditions de perçage sur la taille et la forme des défauts créés au sein de stratifiés carbone/époxy quasi-isotropes. Pour toutes les conditions de perçage testées, l'augmentation de la vitesse d'avance génère l'accroissement des défauts (délaminages, arrachement de fibres et de matrice, défauts de circularité ...). Dans la deuxième partie, des essais de traction quasi-statiques ont été réalisés sur des assemblages boulonnés hybrides (métal/composite/métal). Les différentes configurations testées ont montré que les défauts de perçage peuvent diminuer de manière significative la résistance en matage des stratifiés sollicités au sein d'assemblages avec et sans serrage. Les résultats expérimentaux ont également mis en évidence le fait que l'effort de serrage permet d'améliorer considérablement la résistance en matage des composites stratifiés. Les observations microscopiques ont permis de décrire le mécanisme d'endommagement par matage comme un phénomène gouverné par des micro-flambements de fibres, des fissurations matricielles et des délaminages. Un critère de rupture en matage basé sur la rupture en compression sens fibres a été proposé. La dernière partie de l'étude concerne la modélisation 3D par éléments finis des assemblages boulonnés avec et sans serrage
Comportement des matériaux composites à fibres courtes applications à l'impact basse vitesse by Abir Al-Maghribi( )

1 edition published in 2009 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

The objective of this work is to investigate the behaviour of a short fiber composite material subjected to low speed impacts. The studied material is a SMC composite material realized by compressive moulding. A first part of the study gives elastoplastic with damage behaviour of this type of material. These laws were coded into the user defined material subroutine of (LS-DYNA3D and EUROPLEXUS). Characterizations tests of the SMC-R were realized in order to identify non linear behaviour. The tests realized are tensile test, compressive test, shearing test and dynamic compressive test. The tests have allowed us to identify damage behaviour. The obtained behaviour is necessary for the study of impact. The second part of the study presents the experimental analysis of the impact. The impacts were realized for various energies (4, 8, 12, 16 J). The defects after impact tests are controlled by RX testing, US control, and microscopic observation, in the aim to analyze and quantify the defects create during the impacts. These analyses showed a conical defect in the thickness of plates. Finally a comparison is made between the results obtained experimentally and those obtained from an explicit numerical simulation. This comparison shows that the numerical simulations of impact behaviour are in good agreement with the experimental results. The results globally show a global correlation for the load-displacement behaviour and a local correlation for the defect size
 
moreShow More Titles
fewerShow Fewer Titles
Audience Level
0
Audience Level
1
  Kids General Special  
Audience level: 0.93 (from 0.89 for Méthodolo ... to 0.97 for Coupling c ...)

Languages
French (25)

English (6)