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Réservoirs haute pression en composites

1.1 Matériaux constitutifs

D’une manière générale, les réservoirs en composites sont constitués d’une enveloppe interne étanche appelée liner, renforcée totalement ou partiellement par un matériau associant des fibres de renforcement, apportant résistance et rigidité, et une matrice en matière plastique, jouant le rôle de liant et définissant la tenue chimique et thermique de la structure. Un revêtement extérieur peut les protéger des agressions environnementales.

Les liners utilisés sont soit métalliques (acier, aluminium), soit thermoplastiques (polyéthylène, polyamide). On notera que les réservoirs sans liner sont extrêmement rares. Quant au renforcement en matériau composite, peuvent être utilisés différents types de fibres (verre, carbone, aramide, [29] [30] [31] dans ce traité) et de matrices (résine thermodurcissable : époxyde, polyester insaturé, vinylester, polyimide, bismaléimide [32] [33] [34] [35] [36] dans ce traité ou polymère thermoplastique : polyamide [37]). Enfin, les revêtements de protection les plus utilisés sont le caoutchouc, le polyuréthane [38] ou des associations époxyde-polyuréthane.

1.2 Conceptions

En matière de conception, deux grandes familles de réservoirs peuvent être distinguées selon leur géométrie, cylindro-sphérique ou non, avec différentes variantes par famille.

• Le mode de conception le plus fréquent est le réservoir cylindro-sphérique, renforcé circonférentiellement ou totalement par du composite. On notera que le renforcement circonférentiel est réservé aux réservoirs à liner métallique, comportant soit un fond hémisphérique à une ou deux ouvertures (figure 1a ), soit un fond plat (figure 1b ). À côté de ces...