moretti-laure.jpg, par jfages

Soutenance de thèse de Laure MORETTI

sur Simulation des distorsions de cuisson de pièces composites élaborées par co-bonding en autoclave

Institut Clément Ader

Vendredi 13 décembre 2019 à 10h00

à Institut Clément Ader Toulouse

sous réserve de la validation du processus d'autorisation de soutenance

 

Composition du jury proposé

• M. Philippe OLIVIER : Université Toulouse III - Paul Sabatier - Directeur de thèse
• M. Sylvain DRAPIER : Ecole des Mines de Saint-Étienne - Rapporteur
• M. Frédéric JACQUEMIN : Université de Nantes - Rapporteur
• M. Gérard BERNHART : IMT Mines Albi - Co-directeur de thèse
• Mme Véronique MICHAUD : École Polytechnique Fédérale de Lausanne - Examinateur
• M. Bruno CASTANIE : Institut National des Sciences Appliquées de Toulouse - Examinateur

Mots-clés

Distorsions de cuisson, Matériaux composites, Co-bonding, Colle époxy, Virtual Manufacturing.

Résumé

Les composites stratifiés en fibres de carbone et à matrices thermodurcissables sont, grâce à leurs propriétés spécifiques, des matériaux très performants pour les pièces de structure primaire en aéronautique. Cependant, durant leur élaboration, de nombreux phénomènes multi-physiques conduisent à l’apparition de contraintes et de déformations résiduelles qui impactent les géométries finales des pièces. Ces écarts de géométrie sont critiques pour les pièces de grandes dimensions et les assemblages. Il est donc primordial de prédire ces déformations par la simulation. Le travail effectué au cours de cette thèse s’inscrit au sein du projet MAESTRIA du CORAC porté par la DGAC et dans le cadre d’un partenariat étroit avec Dassault Aviation. La recherche menée s’intéresse plus particulièrement aux assemblages co-collés. Le film de colle époxy utilisé pour ces collages a un comportement propre et risque d’avoir une influence sur les déformations de cuisson des assemblages. La colle, souvent ignorée dans les simulations de cuisson, a donc fait l’objet d’une caractérisation et d’une modélisation propre. Un effort de caractérisation important est fourni afin d’identifier les lois de comportement associées aux variations des propriétés des matériaux au cours de la cuisson. Une fois les lois de comportement matériaux identifiées, la modélisation FEA est implémentée sous Abaqus via des subroutines utilisateurs FORTRAN. Le modèle a ensuite été confronté à des cas expérimentaux. Des mesures de distorsions de plaques, cornières et assemblages sont effectuées. Si le modèle fournit des résultats très satisfaisants pour les pièces composites, les résultats des mesures sur les assemblages révèlent un comportement de l’adhésif plus complexe qu’attendu et une influence non négligeable du film de colle sur les distorsions. La dernière partie de ce travail de recherche se concentre donc sur la compréhension et l’étude approfondie du comportement de ce film de colle. Pour ce faire, diverses analyses sont effectuées dont un suivi in-situ tout au long de la cuisson des déformations d’assemblages co-collés par fibres optiques à réseau de Bragg