Caractérisation et modélisation multiphysique ...
Type de document :
Habilitation à diriger des recherches
URL permanente :
Titre :
Caractérisation et modélisation multiphysique des procédés de mise en œuvre des composites structuraux
Titre en anglais :
Characterization and multiphysics modeling of structural composites manufacturing processes
Auteur(s) :
Directeur(s) de thèse :
Park, Chung Hae
Date de soutenance :
2021-07-09
Président du jury :
Vidal Sallé, Emmanuelle
Organisme de délivrance :
Université de Lille
École doctorale :
École doctorale Sciences de la matière, du rayonnement et de l'environnement (SMRE)
Laboratoires ou autres structures partenaires :
IMT Lille Douai, CERI Matériaux et procédés
Mot(s)-clé(s) :
Composites polymères
Composites thermoplastiques
Procédés de Fabrication
Modélisation
Moulage par transfert de résine
Polymères -- Rhéologie
Cinétique de polymérisation
Contraintes résiduelles
Optimisation des procédés
Fibres naturelles
Écoconception
Composites thermoplastiques
Procédés de Fabrication
Modélisation
Moulage par transfert de résine
Polymères -- Rhéologie
Cinétique de polymérisation
Contraintes résiduelles
Optimisation des procédés
Fibres naturelles
Écoconception
Mot(s)-clé(s) en anglais :
Polymerc composites
Thermoplastic composites
Manufacturing processes
Modeling
Resin transfert molding
Polymers -- Rheology
Polymerization kinetics
Residual stresses
Process optimization
Natural fibers
Eco-design
Thermoplastic composites
Manufacturing processes
Modeling
Resin transfert molding
Polymers -- Rheology
Polymerization kinetics
Residual stresses
Process optimization
Natural fibers
Eco-design
Résumé :
Les matériaux composites à matrice organique pour des applications structurelles connaissent un engouement croissant dans l’industrie. Leur légèreté, leurs performances, leur durabilité, leurs larges possibilités de ...
Lire la suite >Les matériaux composites à matrice organique pour des applications structurelles connaissent un engouement croissant dans l’industrie. Leur légèreté, leurs performances, leur durabilité, leurs larges possibilités de conception et les techniques de mise en œuvre diverses sont autant d’atouts qui contribuent à leur développement. Les travaux présentés dans cette Habilitation à Diriger les Recherches concernent la compréhension des matériaux et des procédés de mise en œuvre des composites à fibres continues. L’objectif est de maitriser la chaine matériaux - procédés - produits sur des problématiques de qualité finale des produits et d’optimisation des procédés. Des méthodes expérimentales et numériques sont développées dans cette optique, en considérant aussi bien les problématiques d’écoulement de polymères dans des préformes de verre, de carbone ou de fibres naturelles lors des procédés de mise en œuvre en moule fermé. Différents domaines de la physique sont donc abordés et couplés, notamment la thermique, la cinétique de polymérisation de la résine, les écoulements dans les milieux poreux déformables et les contraintes résiduelles issues du procédé de fabrication des composites. Des outils numériques permettant de prendre en compte la variabilité spatiale des propriétés à l’écoulement des préformes fibreuses et de la cinétique de polymérisation dans les procédés d’injection en moule rigide, des modèles de suivi de la déformation des préformes dans le procédé d’infusion ou de compression, d’écoulements transverses, sont ainsi adressés dans un contexte industriel et collaboratif fort. La dimension écologique et économique actuelle oriente sensiblement les futurs travaux envisagés vers la valorisation des matériaux et l’écoconception, tout en poursuivant les efforts de développement et de maitrise des procédés, en donnant une part plus importante aux composites structuraux à matrice thermoplastique.Lire moins >
Lire la suite >Les matériaux composites à matrice organique pour des applications structurelles connaissent un engouement croissant dans l’industrie. Leur légèreté, leurs performances, leur durabilité, leurs larges possibilités de conception et les techniques de mise en œuvre diverses sont autant d’atouts qui contribuent à leur développement. Les travaux présentés dans cette Habilitation à Diriger les Recherches concernent la compréhension des matériaux et des procédés de mise en œuvre des composites à fibres continues. L’objectif est de maitriser la chaine matériaux - procédés - produits sur des problématiques de qualité finale des produits et d’optimisation des procédés. Des méthodes expérimentales et numériques sont développées dans cette optique, en considérant aussi bien les problématiques d’écoulement de polymères dans des préformes de verre, de carbone ou de fibres naturelles lors des procédés de mise en œuvre en moule fermé. Différents domaines de la physique sont donc abordés et couplés, notamment la thermique, la cinétique de polymérisation de la résine, les écoulements dans les milieux poreux déformables et les contraintes résiduelles issues du procédé de fabrication des composites. Des outils numériques permettant de prendre en compte la variabilité spatiale des propriétés à l’écoulement des préformes fibreuses et de la cinétique de polymérisation dans les procédés d’injection en moule rigide, des modèles de suivi de la déformation des préformes dans le procédé d’infusion ou de compression, d’écoulements transverses, sont ainsi adressés dans un contexte industriel et collaboratif fort. La dimension écologique et économique actuelle oriente sensiblement les futurs travaux envisagés vers la valorisation des matériaux et l’écoconception, tout en poursuivant les efforts de développement et de maitrise des procédés, en donnant une part plus importante aux composites structuraux à matrice thermoplastique.Lire moins >
Résumé en anglais : [en]
Organic matrix composite materials for structural applications are more widely considered in the industry for lightweight, high performances, durable applications. The research works presented in this manuscript are oriented ...
Lire la suite >Organic matrix composite materials for structural applications are more widely considered in the industry for lightweight, high performances, durable applications. The research works presented in this manuscript are oriented towards the better understanding of continuous fiber composite materials and processes specificities. The overall objective is to improve the material/process/product value chain, addressing problematics on final part properties and process optimization. Experimental and numerical methods are developed on polymer flow in glass, carbon or even natural fibers fibrous preforms during closed mold processing, involving the coupling of different physics, such as thermal physics, resin polymerization kinetics, hydromechanics in a porous media and residual stresses evaluation. The collaborative industrial projects engaged contributed to the proposition of numerical tools on spatial and time dependent material and flow properties consideration, on preform deformation during infusion or compression process and the efficient modeling of transverse flows. The futures works would be oriented towards problematics linked with the ecological transition, considering composites valorization and eco-design, while orientating the development of materials and processes towards thermoplastic matrix structural composites.Lire moins >
Lire la suite >Organic matrix composite materials for structural applications are more widely considered in the industry for lightweight, high performances, durable applications. The research works presented in this manuscript are oriented towards the better understanding of continuous fiber composite materials and processes specificities. The overall objective is to improve the material/process/product value chain, addressing problematics on final part properties and process optimization. Experimental and numerical methods are developed on polymer flow in glass, carbon or even natural fibers fibrous preforms during closed mold processing, involving the coupling of different physics, such as thermal physics, resin polymerization kinetics, hydromechanics in a porous media and residual stresses evaluation. The collaborative industrial projects engaged contributed to the proposition of numerical tools on spatial and time dependent material and flow properties consideration, on preform deformation during infusion or compression process and the efficient modeling of transverse flows. The futures works would be oriented towards problematics linked with the ecological transition, considering composites valorization and eco-design, while orientating the development of materials and processes towards thermoplastic matrix structural composites.Lire moins >
Langue :
Anglais
Français
Français
Collections :
Date de dépôt :
2022-02-15T10:14:21Z
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