Conception Numérique d’un évaluateur technologique de grande dimension en composite pour la réparation collée

National audienceLa conception d’un évaluateur technologique d’étude d’interface collée typique d’une réparation structurale est présentée.. Ce papier se concentre présente une stratégie de modélisation légère en temps de calcul adaptée à une interface de réparation en step-lap ouvrant la voie à une conception d’un évaluateur à partir d’une stratégie d’optimisation nécessitant un grand nombre d’itérations.. Le cahier des charges auquel doit répondre cet évaluateur ainsi que la modélisation initiale retenue sont présentées en détail. Ces travaux doivent permettre de lancer des centaines d’itérations lors de la procédure d’optimisation afin de trouver la cinématique de chargement idéale de la pièce menant au décollement du patch de réparation dans la zone désirée et sous l’état de contrainte désiré

Vers une méthodologie robuste pour la réparation de pièces composites primaires aéronautiques

International audienceCe papier présente une méthodologie permettant d’étudier les problèmes associés à la réparation « sur site » des structures primaires principales en matériaux composites. Si cette dernière devient obligatoire, cela entraine une immobilisation onéreuse. La recherche d’une solution à un endommagement structural est un problème au cas par cas, qui relève des étapes suivantes : la conception d’un patch, l’analyse des contraintes, l’enlèvement de la matière endommagée, la construction du patch, l’assemblage et les finitions. De plus, la solution composite doit être considérée avec ses différentes variabilités sans oublier le lien étroit entre les différentes échelles (de l’échelle microscopique à l’échelle de la structure). Pour aborder de telles questions, un Evaluateur Technologique Multi-Instrumenté (ETMI) a été développé afin de reproduire les conditions de travail représentatives des zones de réparation dans les structures industrielles. C’est une sorte de boite à outils dans laquelle figure un banc d’essais multi axiaux modulaire. Des chargements multi axiaux sont identifiés afin de placer la zone réparée dans un champ de contraintes choisi à l’avance. Les résultats sont discutés à travers la corrélation entre données expérimentales et résultats issus de modèles numériques pour différents types d’évaluateur

TOWARD A MULTI-LEVEL EVALUATION OF BONDED REPAIRS FOR COMPOSITE ASSEMBLY: SHEAR CHARACTERIZATION

International audienceAn innovative bonded repair evaluation, through the design of a detail-sized evaluator and representative from the industrial application, is proposed thanks to the study of the interface behaviour. This paper deals with a primary major phase which is necessary to get “elementary”, uncoupled and local information. This work is done following three stages: First, a 3D numerical model has been designed to address an adequate geometry for the coupons. Secondly, non-standard shear tests (due to non-standard geometry) have been conducted. Some geometrical data have been measured. Finally, using the results of this geometrical evaluation, a 2D numerical modelling strategy, has been developed to be as light as possible and compared to experimental results The low-time consuming numerical model will be helpful for the future numerical design of the bonded repair evaluator

Toward a numerical conception of a technological evaluator for composite structural repair: shear characterization

International audienceno abstrac

Conception Numérique d’un évaluateur technologique de grande dimension en composite pour la réparation collée

National audienceLa conception d’un évaluateur technologique d’étude d’interface collée typique d’une réparation structurale est présentée.. Ce papier se concentre présente une stratégie de modélisation légère en temps de calcul adaptée à une interface de réparation en step-lap ouvrant la voie à une conception d’un évaluateur à partir d’une stratégie d’optimisation nécessitant un grand nombre d’itérations.. Le cahier des charges auquel doit répondre cet évaluateur ainsi que la modélisation initiale retenue sont présentées en détail. Ces travaux doivent permettre de lancer des centaines d’itérations lors de la procédure d’optimisation afin de trouver la cinématique de chargement idéale de la pièce menant au décollement du patch de réparation dans la zone désirée et sous l’état de contrainte désiré

Vers une méthodologie robuste pour la réparation de pièces composites primaires aéronautiques

International audienceCe papier présente une méthodologie permettant d’étudier les problèmes associés à la réparation « sur site » des structures primaires principales en matériaux composites. Si cette dernière devient obligatoire, cela entraine une immobilisation onéreuse. La recherche d’une solution à un endommagement structural est un problème au cas par cas, qui relève des étapes suivantes : la conception d’un patch, l’analyse des contraintes, l’enlèvement de la matière endommagée, la construction du patch, l’assemblage et les finitions. De plus, la solution composite doit être considérée avec ses différentes variabilités sans oublier le lien étroit entre les différentes échelles (de l’échelle microscopique à l’échelle de la structure). Pour aborder de telles questions, un Evaluateur Technologique Multi-Instrumenté (ETMI) a été développé afin de reproduire les conditions de travail représentatives des zones de réparation dans les structures industrielles. C’est une sorte de boite à outils dans laquelle figure un banc d’essais multi axiaux modulaire. Des chargements multi axiaux sont identifiés afin de placer la zone réparée dans un champ de contraintes choisi à l’avance. Les résultats sont discutés à travers la corrélation entre données expérimentales et résultats issus de modèles numériques pour différents types d’évaluateur

Comparison between the Classic Sensor Embedding Method and the Monitoring Patch Embedding Method for Composites Instrumentation

International audienceIn this paper, the classic embedding technique, with bared sensors, and a recent proposal, the monitoring patch, are compared with the aim to improve the composites in-core instrumentation. The monitoring patch emerges with the need to industrialize sensors integration inside composite structures; thus, a complete evaluation of its mechanical performance has to be done. Numerical and experimental campaigns are carried out on elementary carbon-epoxy coupons to evaluate the benefits and disadvantages of this procedure compared with the typical interlayer sensor embedding. The results show that the use of monitoring patch does not affect significantly the mechanical performance of instrumented coupons. An instrumentation transfer function (ITF) is proposed to link the information that electronic devices can detect, the mechanical phenomena around these electronic devices and the measurements data acquired by global or local techniques (DIC, FEM, gauges). A good correlation between the strain data acquired and the strain values calculated by FEM confirms the approach of the ITF to evaluate the influence of the monitoring patch on the measured signal

Simulation numérique avec prise en compte de la continuité spatiale des variabilités réparties sur évaluateurs CFRP

National audienceCe travail s’intéresse à l’évaluation de variations spatiales de grandeurs morphologiques au sein de plaques CFRP. Les grandeurs étudiées sont les variations d’orientation des fibres dans le plan, ainsi que les variations d’épaisseur des plis. L’objectif de ce travail est, dans un premier temps, de proposer des lois mathématiques modélisant les variations spatiales de ces grandeurs. La deuxième étape consiste en une analyse statistique des paramètres pilotant ces lois mathématiques, de manière à pouvoir créer des pièces virtuelles réalistes. Une fois identifiées, ces variations sont insérées au sein de modélisations par éléments finis coque composite. Ces modèles permettent d’obtenir des dispersions de résultats proches des dispersions expérimentales, et des hétérogénéités sur les cartes des déformations semblables à ce que l’on peut trouver en réalité

Evaluation numérique et expérimentale d’une réparation en double escalier sous chargements combinées

International audienceLa faisabilité d'études de réparations structurales de structures composites à des échelles représentatives de réparations réelles, et sous des sollicitations complexes, est illustrée. La démonstration est ici faite sur un cas de réparation d’éprouvettes fabriquées à partir de préimprégnés CFRP M10.1/38%/UD300 CHS 460 de la société Hexcel Composites, de 600 mm de long et 130 mm de large. Une fois les plaques fabriquées, l’enlèvement de matière est réalisé par Jet d'Eau Abrasif pour simuler un usinage destiné à retirer une zone endommagée, suivant un motif en double escalier. Elles sont ensuite réparées via un procédé industriel à partir du même type de préimprégné, mais avec un décalage d'un pli dans la séquence de stratification. Un film adhésif est utilisé pour assurer une adhésion correcte entre patch et plaque mère. Les évaluateurs de réparation ainsi fabriqués sont testés sous un cas de sollicitation multiaxial, conçu numériquement. L'essai sélectionné présente une combinaison de flexion et de compression. Les résultats des essais expérimentaux sont analysés, et comparés aux résultats obtenus sur des évaluateurs de référence

Technical and economical optimization of composite structures

Titre de la conférence :'Towards common engineering & technologies for land, maritime, air and space transportation'info:eu-repo/semantics/publishe