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Article de référence | Réf : AM5657 v1
Auteur(s) : Dominique CHOQUEUSE, Peter DAVIES, Benoît BIGOURDAN, Dominique PERREUX
Date de publication : 10 oct. 2013
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Les matériaux composites en construction navale militaireCet article fait partie de l’offre
Plastiques et composites (387 articles en ce moment)
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L'utilisation d'enceintes en matériaux composites soumis à des pressions internes est bien connue [AM5530]. Par contre, les applications d'enceintes en matériaux composites sous l'eau, et donc soumis à des pressions externes, sont moins courantes. Cependant, ces applications se multiplient pour plusieurs raisons. En premier lieu, les propriétés spécifiques de ces matériaux conviennent particulièrement bien à ce type d'environnement, surtout avec un renfort en fibre de carbone (tableau 1) [2].
Les valeurs de module d'Young et de limite élastique en compression spécifique (c'est-à-dire normalisée par la densité) s'avèrent très élevées par rapport à celles des matériaux métalliques employés traditionnellement, ce qui entraîne un gain de masse permettant d'augmenter la charge utile de la structure. D'autres avantages proviennent de l'absence de corrosion, même s'il faut tenir compte du vieillissement des matrices polymères, et de la facilité de mise en forme des matériaux composites surtout pour les structures cylindriques. Enfin, le coût d'un cylindre en verre/époxy peut être nettement inférieur (jusqu'à 50 %) à celui d'une réalisation en alliage métallique.
Les applications sous-marines actuelles des enceintes en matériaux composites peuvent être scindées en trois catégories :
océanographie (enceintes d'instrumentation, profileurs) ;
véhicules sous-marins (submersibles, sous-marins) ;
offshore (risers, conteneurs, séparateurs).
Dans le cas des applications océanographiques, on utilise des enceintes en verre/époxy fabriquées par enroulement filamentaire (§ 4) depuis de nombreuses années, (figure 1). Typiquement de diamètre interne de 100 à 200 mm et d'une longueur de 500 mm, l'épaisseur peut atteindre 20 mm pour une application jusqu'à 6 000 m.
Plus récemment, des cylindres composites de diamètre interne ˜100 mm et d'1 m de long ont été...
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PLASTIQUES ET COMPOSITES
(1) - KRAWCZAK (P.) - Réservoirs haute pression en composites - . Éditions Techniques de l'Ingénieur, [AM 5 530] 2002.
(2) - SMITH (C.S.) - Design of marine structures in composite materials. - Elsevier applied science, 1990.
(3) - * - http://www.argo.ucsd.edu/
(4) - PHAN (A.), CABANEl (D.) - Coques et enceintes en composites bobinés pour les travaux sous-marins. - Conférence internationale : pénétration sous-marine, ATMA, Paris, 1982.
(5) - GARVEY (R.E.) - Composite hull for full ocean depth. - MTS Journal, vol.24, no 2, p. 49-58, 1990.
(6) - DAVIES (P.), CHOQUEUSE (D.), RIOU L., WARNIER (P.), JEGOU (P.), ROLIN (J.F)., BIGOURDAN (B.), CHAUCHOT (P.) - Matériaux composites pour véhicule sous-marin 6 000 mètres. - ...
Les matériaux composites en construction navale militaire.
Vieillissement des composites – Mécanismes et méthodologie d'étude
Vieillissement des composites – Évolution des propriétés et modélisation
ABAQUS http://www.3ds.com/products-services/simulia/portfolio/abaqus/overview/
ADINA http://www.adina.com/index.shtml/
ANSYS http://www.ansys.com/
COMSOL http://www.comsol.com/
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Ifremer, Institut français de recherche pour l'exploitation de la mer http://www.ifremer.fr/
Société MaHyTec, fabricant de cylindres en composites http://www.mahytec.com
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Journées Nationales de Composites (JNC), conférence organisée en France par l'AMAC (Association des Matériaux Composites) tous les deux ans, http://www.amac-composites.org/manifestations/journees-nationales-composites
JEC Europe, Salon professionnel, forum et conférences utilisateurs, organisé chaque année à Paris par JEC Group http://www.jeccomposites.com/
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