DÉTERMINATION DES PROPRIÉTÉS MÉCANIQUES DES COMPOSITES 3D

Abstract

Les propriétés mécaniques jouent un rôle important quant au design des structures en composites. Désormais, les préformes composite en textile tridimensionnelle trouvent une large gamme d’utilisation dans le secteur de l’automobile et de l’aéronautique à cause de la disposition des fibres selon les deux directions. La détermination de ces propriétés exige des protocoles d’essai mécaniques compliqués et couteux. Cependant, il existe une autre alternative qui consiste à la détermination de ces propriétés au moyen des modèles de la micromécanique, cela diminue le nombre des essais au laboratoire. Quatre matériaux composites de matrice époxyde renforcée par des fibres en textile tridimensionnelle de différentes préforme ont fait l’objet de cette étude, il s’agit du 3D WEAVE (W:6, H:2),3D WEAVE (W:6, H:3) a une seule couche , 3D WEAVE (W:6, H:3) a deux couche, et le composites 3D WEAVE (W: 8, H: 4) . Les Quatre préformes ont été modélisées par le logiciel TEXGEN puis exporter au code Abaqus (code éléments finis). Les propriétés mécaniques effectives ont été calculées par le plugin EasyPBC couplé à Abaqus.

Mots-clés : matériau composites, renfort, matrice, tridimensionnel

Abstract Mechanical properties play an important role in the design of composite structures. Now, three-dimensional textile composite performs find a wide range of uses in the automotive and aeronautical sectors because of the arrangement of the fibers in both directions. The determination of these properties requires complicated and expensive mechanical test protocols. However, there is another alternative which consists in the determination of these properties by means of micromechanical models; this reduces the number of tests in the laboratory. Four composite materials of epoxy matrix reinforced with three-dimensional textile fibers of different performs were the subject of this study; it is 3D WEAVE (W:6, H:2), 3D WEAVE (W:6, H:3) has single layer , 3D WEAVE (W:6, H:3) has two layers, and the composite 3D WEAVE (W: 8, H:4) . The four preforms were modeled by the TEXGEN software, then exported to the Abaqus code (finite element code). The effective mechanical properties were then calculated by the EasyPBC plugin coupled with Abaqus.

Key words: composite material, reinforcement, matrix, three-dimensional

ملخص تلعب الخصائص الميكانيكية دورًا مهمًا في تصميم الهياكل المركبة. الآن ، تجد الأشكال المركبة للنسيج ثلاثي الأبعاد نطاقا واسعا من الاستخدامات في قطاعي السيارات والطيران بسبب ترتيب الألياف في كلا الاتجاهين. يتطلب تحديد هذه الخصائص بروتوكولات اختبار ميكانيكية معقدة ومكلفة. ومع ذلك ، هناك بديل آخر يتمثل في تحديد هذه الخصائص عن طريق النماذج الميكروميكانيكية ، وهذا يقلل من عدد الاختبارات العملية. كانت أربع مواد مركبة من مادة إيبوكسي معززة بألياف في نسيج ثلاثي الأبعاد من أشكال مختلفة موضوع هذه الدراسة 3D WEAVE (W: 6 ، H: 2) ، 3D WEAVE (W: 6 ، H: 3) لها طبقة واحدة ، 3D WEAVE (W: 6 ، H: 3) لها طبقتان ، و 3D WEAVE (W: 8 ، H: 4). تم تصديرها إلى كود TEXGENE تم تصميم النماذج الأربعة بواسطة برنامج تم حساب الخواص الميكانيكية الفعالة بواسطة البرنامج المساعد

الكلمات المفتاحية : الهياكل المركبة ’ مادة التقوية ’ المادة الأساس ’ ثلاثية الابعاد