Évaluation des performances mécaniques de raidisseurs en "T" carbone-époxy préformés à l'aide de la couture "one-sided"

Résumé

Afin de réduire le temps de cycle et la variabilité des pièces en composite, la couture « One-Sided Stitching®» est étudiée comme procédé pour assembler les tissus 2D. Dans le contexte industriel du projet de recherche COMP-501, le procédé de préformage et la transition des préformes en pièce composite par VARI doivent être démontrés sur un élément structurel typique soit un panneau raidi. L’influence de la couture sur les propriétés mécaniques a été étudiée à l’aide d’une approche évolutive typique au « building-block approach ». L’influence de la couture a d’abord été étudiée sur des plaques planes et les résultats ont servi à guider la sélection des paramètres de couture pour l’étude sur des raidisseurs en « T ». Pour la deuxième étape du projet, soit l’étude de la couture sur les raidisseurs en « T », les objectifs étaient de sélectionner un motif de couture préférentiel et d’évaluer l’influence de la couture sur les propriétés mécaniques. La position et l’orientation de la couture ont d’abord été évaluées à l’aide d’essais mécaniques d’arrachement et de flexion trois-points sur cinq motifs initiaux afin de sélectionner un motif préférentiel. Le comportement en flambage et la tolérance à l’endommagement ont ensuite été vérifiés pour un raidisseur assemblé avec ce motif. Le motif préférentiel a également été utilisé pour l’étape finale du projet soit la fabrication du panneau démonstrateur. Les essais d’arrachement ont démontré qu’une couture située près de la nouille réduit considérablement la résistance du joint en créant des distorsions au niveau des textiles qui créent des concentrations de contrainte. Cependant, pour un cas de chargement asymétrique, un des motifs a démontré une légère augmentation de la résistance à l’arrachement. Il est supposé que l’augmentation de la rigidité en flexion des laminés du voile et de la semelle par la couture réduit l’effort sur la région de la nouille. Les essais de flexion trois-points ont démontré qu’une couture près de la nouille augmente la rigidité de l’élément en assurant une meilleure distribution du chargement entre le voile et la semelle. Les résultats des tests ci-haut mentionnés ont permis de sélectionner une couture éloignée de la nouille afin de limiter la création de distorsions et de réduire la résistance du raidisseur. Le comportement d’un raidisseur chargé axialement et sa tolérance à l’endommagement ont également été vérifiés. La couture ne semble pas avoir une influence significative sur le mode de rupture ni les limites de l’élément. La couture, étant très locale, affecte peu le comportement global d’une structure.

Date	4 janv. 2016
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Simon Joncas (Directeur(-trice))