Délaminage lors du perçage d'un composite carbone-époxy : Dossier complet | Techniques de l’Ingénieur

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Recyclage des composites

Article de référence | Réf : RE227 v1

Délaminage lors du perçage d'un composite carbone-époxy

Auteur(s) : Dr. Redouane ZITOUNE

Date de publication : 10 avr. 2013

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Analyse du délaminage lors du perçage des composites fibres longues

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RÉSUMÉ

Le perçage des matériaux composites fibres longues est souvent accompagné de trois types de dommages répertoriés selon leurs zones d'apparitions : le délaminage en entrée du trou, la dégradation de la résine et des fibres au niveau de la paroi du trou et le délaminage en sortie du trou. L'analyse du délaminage en sortie permet de prédire le facteur responsable de ce dommage : l'effort de poussée. Les écarts observés entre les résultats donnés par le modèle numérique, le modèle analytique et l'expérimentation sont analysés.

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ABSTRACT

Delamination during the drilling of a carbon-epoxy composite

The drilling of long-fiber composite materials often entails three types of damage listed according to their area of occurrence: delamination at the entrance of the hole, resin and fiber degradation in the wall of the hole and delamination at the exit of the hole. The analysis of exit delamination allows for predicting the factor responsible for this damage i.e. the thrust force. The discrepancies observed between the results given by the numerical model, the analytical model and the experimentation are analyzed.

Auteur(s)

Dr. Redouane ZITOUNE : Maître de conférences-HdR à l'IUT-A de l'Université Paul Sabatier

INTRODUCTION

Résumé

Le perçage des matériaux composites fibres longues est souvent accompagné de trois types de dommages qui sont répertoriés selon leurs zones d'apparitions :

le délaminage en entrée du trou ;
la dégradation de la résine et des fibres au niveau de la paroi du trou ;
le délaminage en sortie du trou.

L'analyse du délaminage en sortie et plus particulièrement sur les différents modèles analytiques et numériques disponibles dans la littérature permettent de prédire le facteur responsable de ce dommage : l'effort de poussée. Les écarts observés entre les résultats donnés par le modèle numérique, le modèle analytique et l'expérimentation sont analysés.

Abstract

Drilling of composites materials long fibers is often accompanied by three types of damage which are listed according to their areas of occurrences: (i) delamination at the hole entrance, (ii) resin and fibers degradation in the wall of the hole and (iii) delamination at the hole exit. The aim of this chapter is focuses on the analysis of exit delamination and more particularly on the various analytical and numerical models available in the literature to predict the factor that is responsible of this type of damage (thrust force). To better analyze the discrepancies between results given by the numerical model, the analytical model and the quasi-static punching tests, a post-mortem observations have been conducted using SEM.

Mots-clés/Keywords : optimisation/modelling, composites/composites, fraisage/drilling, usinage/machining.

Points clés

Domaine : modélisation du perçage des matériaux composites

Degré de diffusion de la technologie : Émergence I Croissance I Maturité

Domaines d'application : aéronautique, transport, automobile, électronique, génie civil

Principaux acteurs français :

Centres de compétence : Institut Clément Ader de Toulouse

Industriels : Latécoère

Contact : http://www.institut-clement-ader.org/pageperso.php?id=rzitoune

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MOTS-CLÉS

KEYWORDS

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BIBLIOGRAPHIE

(1) - HOCHENG (H.), DHARAN (C.K.H.) - Delamination during drilling in composite laminates - . Transactions of ASME, Journal of Engineering for Industry, 112: pp. 236-239 (1990).
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(5) - KASHABA (U. A.) - Delamination in drilling GRP- thermoset composites. - Composites Structures. Vol 63. pp. 313-327 (2004).
...

ANNEXES

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