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RÉSUMÉ
Le perçage des matériaux composites fibres longues est souvent accompagné de trois types de dommages répertoriés selon leurs zones d'apparitions : le délaminage en entrée du trou, la dégradation de la résine et des fibres au niveau de la paroi du trou et le délaminage en sortie du trou. L'analyse du délaminage en sortie permet de prédire le facteur responsable de ce dommage : l'effort de poussée. Les écarts observés entre les résultats donnés par le modèle numérique, le modèle analytique et l'expérimentation sont analysés.
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Lire l’articleAuteur(s)
-
Dr. Redouane ZITOUNE : Maître de conférences-HdR à l'IUT-A de l'Université Paul Sabatier
INTRODUCTION
Domaine : modélisation du perçage des matériaux composites
Degré de diffusion de la technologie : Émergence I Croissance I Maturité
Domaines d'application : aéronautique, transport, automobile, électronique, génie civil
Principaux acteurs français :
Centres de compétence : Institut Clément Ader de Toulouse
Industriels : Latécoère
Contact : http://www.institut-clement-ader.org/pageperso.php?id=rzitoune
L'expertise technique et scientifique de référence
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Modèles analytiques de l'effort de poussée critique
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1. Délaminage par perçage
L'assemblage d'un élément composite sur une structure nécessite souvent la réalisation de trous pour recevoir des boulons ou des rivets. Les procédés d'obtention des trous sont divers. Citons principalement le moulage et l'usinage (grâce à un outil de coupe ou à l'utilisation du jet d'eau abrasif).
Le perçage par moulage consiste à insérer une tige métallique pour écarter les fibres durant l'opération de drapage (fabrication en salle blanche). Cela conduit à perturber localement l'orientation des fibres notamment en bordure du trou.
Le perçage par usinage consiste à découper les fibres du stratifié. Ce découpage fragilise la structure composite . De plus, cette opération est souvent accompagnée de dommages qui sont localisés en entrée du trou, sur la paroi du trou et en sortie du trou . Le défaut de délaminage en sortie du trou est considéré comme le dommage le plus onéreux...
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Délaminage par perçage
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - HOCHENG (H.), DHARAN (C.K.H.) - Delamination during drilling in composite laminates - . Transactions of ASME, Journal of Engineering for Industry, 112: pp. 236-239 (1990).
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(2) - PERSON (E.), ERIKSSON (I.), ZACKRISSON (L.) - Effects of hole machining defects on strength and fatigue life of composite laminates. - Composites Part A. Vol 28 A., pp.141-151 (1997).
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(3) - ZITOUNE (R.) et al - Experiment calculation comparison of the cutting conditions representative of the long fibre composite drilling phase. - C omposites Science and Technology, Vol. 65, pp. 455- 466 (2005).
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(4) - MURPHY (C.), BYRNE (G.), GILCHRIST (M. D.) - The performance of coating tungsten carbide drills when machining carbon fiber reinforced epoxy composite materials. - Institution of Mechanical Engineers. Vol. 216 Part B, pp. 143-152 (2002).
-
(5) - KASHABA (U. A.) - Delamination in drilling GRP- thermoset composites. - Composites Structures. Vol 63. pp. 313-327 (2004).
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