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Caractérisation de lubrifiant par approche semi – industrielle pour le forgeage de précision

LANGLOIS, Laurent; BIGOT, Régis; MORHAIN, Luc; SECORDEL, Pascal
Fonte: Association Française de Mécanique Publicador: Association Française de Mécanique
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En forgeage de précision, la réussite d’une gamme de déformation dépend en grande partie des performances du lubrifiant utilisé. Celui - ci doit permettre d’éviter un contact direct entre l’acier forgé et l’outil et favoriser l’écoulement du métal dans les outillages. L’étude proposée porte sur la mise en place d’essais de caractérisation de lubrifiants pour le forgeage de précision en conditions semi industrielles. Cette étude repose d’une part sur une démarche d’identification et de maîtrise des paramètres influant sur l’opération de forgeage et d’autre part sur la mise en place d’outillages instrumentés permettant un suivi de certains paramètres de forgeage. L’effet du lubrifiant est évalué suivant des critères liés aux efforts de forgeage et à la géométrie de la pièce forgée. Le protocole expérimental mis en place a permis de mener une étude comparative sur les performances de plusieurs lubrifiants de type polymère et la phosphatation.; The success of a cold forging process strongly depends on the effectiveness of the lubricant system. The two main functions of this one is to avoid direct contact between the forged metal and the tools and to help metal flow in the dies. This study presents results obtained with an experimental procedure in order to characterize the lubricant effectiveness during cold forging under semi-industrial conditions. This procedure is based on the identification of the parameters related to the lubricant and driving the forging process. It is based too on the instrumentation of the forging tool in order to follow some particular forging parameters. The effectiveness of the lubricant is estimated through the measurement of the forging load and some dimensions on the forged part. This experimental procedure allowed comparing the effectiveness of two polymer type lubricants and the classical zinc phosphate precoat.

Potentiel du FSW pour la conception et réalisation de pièces moulées multimatériaux de forme complexe; Application aux pièces en alliages d’aluminium moulés

ZIMMER-CHEVRET, Sandra; LANGLOIS, Laurent; LAYE, Julien; GOUSSAIN, Jean-Claude; GUYOMARD, Claude; MARTIN, Patrick; BIGOT, Régis
Fonte: Association Française de Mécanique Publicador: Association Française de Mécanique
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Le soudage par friction malaxage (FSW) est un procédé de soudage de proche en proche à l’état solide. Ceci permet d’éviter la formation de certains défauts apparaissant lors de la solidification en soudage par fusion comme les fissures à chaud ou les soufflures. Dans le cas des alliages d’aluminium, ceci offre de grandes possibilités comme le soudage des alliages des séries 2000 (Al-Cu) et 7000 (Al-Zn) ainsi que les alliages de fonderie. En FSW, l’énergie de soudage est produite par le travail de l’interaction mécanique entre un outil et les pièces à assembler. La matière localement malaxée doit rester confinée autour de l’outil. Ces deux derniers points vont contraindre la conception des pièces à assembler et la gamme de soudage. Cet article présente les premiers résultats d’une étude du potentiel du FSW pour la réalisation de pièce de forme complexe, traditionnellement obtenue en fonderie. Ce travail n’aborde pas la reconception de produit mais traite des gammes de fabrication et de soudage en mettant en évidence les avantages et contraintes du procédé. Une démarche de conception de la gamme de soudage est proposée.

Influence de la vitesse de mise en forme et du cycle de chauffe sur le thixoforgeage des aciers

BECKER, Eric; CEZARD, Pierre; MATHIEU, Stéphane; BIGOT, Régis; LANGLOIS, Laurent
Fonte: Association Française de Mécanique Publicador: Association Française de Mécanique
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Analyse l’influence de la vitesse du coulisseau et de la température du lopin (fraction liquide) sur le comportement de l’acier à l’état semi-solide en utilisant un nouvel outillage de filage direct monté sur une presse hydraulique. Cette nouvelle conception évite la décélération du vérin rapide pendant la mise en forme. Il permet donc des essais à vitesse constante. Ce travail s’intéresse également à l’écoulement de la matière dans le cas du thixoforgeage de l’acier et montre l’importance d’un couplage entre la température initiale et la vitesse de déformation. Les différentes conditions permettant d’avoir un écoulement homogène et continu, avec un effort de mise en forme faible, sont étudiées et présentées.; This paper analyses the influence of two parameters (tool axis speed and billet temperature) on semi-solid steel alloy behaviour. A new design of direct filling tool is proposed and adapted on hydraulic press. This concept avoids the speed decrease during forming process. This works shows thermal exchange influence in thixoforging process in function speed raw and initial temperature inside the billet by analysis forming loads and part geometries.

Prise en compte de protections solaires perméables semi-transparentes dans la modélisation des échanges bâtiment-environnement : proposition d’une modélisation simple et flexible.; Acte de colloque / Congrès Français de Thermique : Thermique en conditions extrêmes, 29 mai - 1er juin 2012, Bordeaux

DUGUE, Antoine; BRUNEAU, Denis; SOMMIER, Alain; LAGIERE, Philippe
Fonte: Société Française de Thermique / Congrès Français de Thermique : Thermique en conditions extrêmes, 29 mai - 1er juin 2012, Bordeaux Publicador: Société Française de Thermique / Congrès Français de Thermique : Thermique en conditions extrêmes, 29 mai - 1er juin 2012, Bordeaux
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L’objectif de cette étude est de produire une description précise du comportement énergétique de solutions de protections solaires, de manière à développer un modèle aisément intégrable dans une plateforme de simulation commercialisée. Un modèle en 1D prenant en compte les échanges radiatifs de manière fine et intégrant le flux laminaire ascendant prenant place dans la cavité entre la protection solaire et la paroi est ainsi proposé. Une étude expérimentale permet de confirmer les choix de modélisation et le paramétrage de ceux-ci ainsi que la validation.

Modélisation du comportement thermique dynamique des bâtiments : un outil adapté à l’échelle patrimoniale et à la problématique de rénovation.; Acte de colloque / Congrès Français de Thermique : Thermique en conditions extrêmes, 29 mai - 1er juin 2012, Bordeaux

HENON, Aurélien; DUGUE, Antoine; LAGIERE, Philippe; SEBASTIAN, Patrick
Fonte: Société Française de Thermique / Congrès Français de Thermique : Thermique en conditions extrêmes, 29 mai - 1er juin 2012, Bordeaux Publicador: Société Française de Thermique / Congrès Français de Thermique : Thermique en conditions extrêmes, 29 mai - 1er juin 2012, Bordeaux
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Nobatek propose un outil développé sous environnement MATLAB, permettant de réaliser des simulations thermiques dynamiques (STD) à échelle patrimoniale. Cet outil, actuellement en phase de validation, intègre un mode de paramétrage simplifié et est spécialement adapté aux problématiques de rénovation de patrimoine. Reprenant des principes classiques de STD, il se différencie sur plusieurs points : typologie prédéfinie, description simplifiée des caractéristiques géométriques, scénarios d’utilisation des équipements associés à la typologie, distinction entre contraintes et variables de conception.

Différentes stratégies pour l’estimation de profils de diffusivités thermiques d’une éprouvette composite SiCf/SiC après un flash

BAMFORD, Matthieu; BATSALE, Jean-Christophe; FUDYM, Olivier
Fonte: Société Française de Thermique / Congrès Français de Thermique, 29 mai - 1 juin 2007, Île des Embiez Publicador: Société Française de Thermique / Congrès Français de Thermique, 29 mai - 1 juin 2007, Île des Embiez
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Dans cette étude, des séquences infrarouges en régime transitoire d’un composite SiCf/SiC excité par un « flash » sont traitées par deux approches. Une approche modale qui consiste à projeter les données brutes sur une base orthogonale et à étudier les modes résultant de cette décomposition, puis une approche nodale qui consiste à résoudre un schéma aux différences finies à chaque pixel. Pour chaque approche une analyse de sensibilité basée sur l’étude de la corrélation des dérivées partielles du champ de températures est présentée. La diffusivité longitudinale du composite est mesurée à la fois globalement et localement.

Identification de la diffusivité thermique d’un cylindre tournant soumis à un flux de chaleur localisé

BATSALE, Jean-Christophe; LASSERRE, Jean – Pierre; VARENNE – PELLEGRINI, Marielle; AUTHESSERRE, Loїc; DESORMIERE, Vincent
Fonte: Société Française de Thermique / Congrès Français de Thermique, 29 mai - 1 juin 2007, Île des Embiez Publicador: Société Française de Thermique / Congrès Français de Thermique, 29 mai - 1 juin 2007, Île des Embiez
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Cette étude concerne l’identification de la répartition spatiale d’un flux radiatif impulsionnel appliqué localement à la surface d’un cylindre en rotation. Le principe de l’expérience consiste à analyser la réponse en température du cylindre qui est mesurée par thermographie infrarouge. Une fois la vitesse de rotation du cylindre estimée, le modèle analytique utilisé permet d’identifier la diffusivité thermique du matériau, première étape pour identifier la condition limite initiale. Cette première étape est validée par comparaison avec une méthode de référence.

Analyse de la congélation de tissus biologiques à l’échelle cellulaire par Thermographie InfraRouge

PRADERE, Christophe; TOUTAIN, Jean; BAMFORD, Matthieu; BATSALE, Jean-Christophe
Fonte: Société Française de Thermique / Congrès Français de Thermique, 29 mai - 1 juin 2007, Île des Embiez Publicador: Société Française de Thermique / Congrès Français de Thermique, 29 mai - 1 juin 2007, Île des Embiez
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Ce travail concerne l'étude de la congélation de tissus biologiques avec des premiers résultats d’analyse de champs de température obtenus par thermographie infrarouge. On montre plusieurs configurations expérimentales allant d’un milieu modèle (cristallisation d’eau pure en microcanal) à un milieu biologique hétérogène réel (épiderme d’oignon). Le fait de disposer d'un champ de température 2D transitoire offre de nombreuses et nouvelles possibilités de traitements et d’analyses de cartographies de propriétés thermophysiques.

Conductivité thermique d’un film d’alliage semiconducteur à changement de phase.

BATTAGLIA, Jean-Luc
Fonte: Société Française de Thermique / Congrès Français de Thermique - Thermique aéronautique et spatiale, 3 - 6 juin 2008, Toulouse Publicador: Société Française de Thermique / Congrès Français de Thermique - Thermique aéronautique et spatiale, 3 - 6 juin 2008, Toulouse
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On s’intéresse à la mesure de la conductivité thermique d’un alliage semiconducteur Ge2Sb2Te5. Ce matériau présente 2 changements de phase structurale (amorphe – cristallin cubique et cubique – hexagonale) à des températures particulières. La conductivité électrique de ce matériau varie sur plusieurs décades entre l’état amorphe et l’état cristallin. La méthode employée pour la mesure de conductivité thermique est la radiométrie photothermique.

Caractérisation thermique des matériaux pour mémoires à changement de phase à haute température et échelle submicrométrique.

SCHICK, Vincent; CAPPELLA, Andrea; BATTAGLIA, Jean-Luc; KUSIAK, Andrzej
Fonte: Société Française de Thermique / Congrès Français de Thermique, 2009, Golfe du Morbihan Publicador: Société Française de Thermique / Congrès Français de Thermique, 2009, Golfe du Morbihan
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Les PCM (Phase Change Memory) développés par l’industrie microélectronique utilisent des verres chalcogénures des systèmes Ge-Sb-Te pour assurer le stockage de données informatiques par changement de structures cristallines. Le principe de stockage de l'information repose sur la différence de résistivité électrique entre l’état amorphe et l’état cristallin de ces verres, le passage entre ces différents états s’effectuant par chauffage (effet Joule). Il est fondamental, afin de maîtriser ces phénomènes de changement de phase pour le stockage des données, de connaître les propriétés thermiques de ces matériaux. On mesure ainsi la conductivité thermique de couche mince de faible épaisseur (100 nm – 800 nm) sur une plage de température de 25°C à 400°C. La résistance d’interface entre le GST et le diélectrique utilisé dans les PCM (ici du SiO2) est aussi estimée.

Estimation de la diffusivité thermique de composites C/SiC sous chargement mécanique

LORRETTE, Christophe; EL YAGOUBI, Jalal; COUPE, Aurélie; CATY, Olivier; SAUDER, Cédric; BATSALE, Jean-Christophe
Fonte: Société Française de Thermique / Congrès Français de Thermique - Thermique en conditions extrêmes, 29 mai - 1er juin 2012, Bordeaux Publicador: Société Française de Thermique / Congrès Français de Thermique - Thermique en conditions extrêmes, 29 mai - 1er juin 2012, Bordeaux
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L'accès aux propriétés thermiques des matériaux composites thermostructuraux destinés aux applications nucléaires est un enjeu important pour prévoir leur comportement en condition d'utilisation. Dans un objectif prévisionnel mais également de compréhension des transferts de chaleur, ce travail s'intéresse à l'évaluation des diffusivités thermiques transverses de composites Cf/SiC soumis à un chargement mécanique de type traction. La démarche mise en place s'appuie sur l'utilisation de la méthode flash associée à une analyse du signal par thermographie IR permettant de générer des cartographies de propriétés.

Etude de systèmes ternaires à base de Cr et N pour applications mécaniques sur outils de coupe destinés à la transformation du bois

LABIDI, Chafik; NOUVEAU, Corinne; IMHOFF, Luc; MARTIN, Nicolas; GAVOILLE, Joseph; PILLOUD, David; ROUSSELOT, Christophe; MOREL, Anne
Fonte: Société de Chimie Industrielle Publicador: Société de Chimie Industrielle
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Les actes de ce colloque francophone ont été mis sur un CD-Rom, pas en version papier.; Le présent travail se propose d'étudier les propriétés physico-chimiques et mécaniques de revêtements PVD nanocristallins ou nanocomposites (CrAlN, CrSiN) obtenus sur différents substrats et destinés à la première et seconde transformation du bois une fois leur optimisation effectuée. Pour cela, les couches de CrAlN obtenues par magnétron RF ont subit des observations au MEB afin de déterminer la morphologie des couches alors que de la microanalyse EDS a défini leur composition. La structure des couches a été déterminée par diffraction de rayons X. Nous avons alors mesuré l’épaisseur des couches par profilométrie et par interférométrie puis on en a déduit les contraintes internes de celles-ci. L’adhérence et la dureté des couches ont été obtenues par scratch-tests et nanoindentation. Enfin, des analyses plus fines telles que de l’XPS et du SIMS ont été réalisées afin de déterminer les phases en présence dans ces couches. La co-pulvérisation réactive des cibles de Cr et Si en position confocale, est un procedé séduisant pour l’élaboration de films de CrSiN avec une structure nanocomposite du type nc-CrN/a-SiNx. Les analyses EDS et les caractérisations par DRX et nanoindentation confirment dans ces films la présence de phase cristallisée de type CrN et la possibilité de faire varier leur teneur en silicium corrélée avec des changements de dureté.; Conseil Régional de Bourgogne ainsi que le Conseil Régional de Franche-Comté dans le cadre de ce projet transrégional intitulé « ROBUS »...

Usinabilité et effet de la densité sur le profil de l’usure des outils de coupe de WC lors de fraisage de panneaux de MDF

BENLATRECHE, Yacine; NOUVEAU, Corinne; MARCHAL, Rémy
Fonte: Fédération Française pour les Sciences de la Chimie Publicador: Fédération Française pour les Sciences de la Chimie
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Actes publiés sur un DVD-Rom, pas de version papier; Lors de l’usinage de MDF (Medium Density Fiberboard), de nombreuses interactions se produisent à l’interface outil/pièce induisant des frottements, des déformations élastiques et plastiques, des réactions chimiques ainsi que l’augmentation de la température de l’outil de coupe, ce qui provoque l’usure de l’arête et par conséquent la dégradation de la qualité du bois usiné. Il existe trois types de MDF de différentes épaisseurs et classés selon leur domaine d’utilisation. Nous nous sommes intéressés à l’usinabilité de trois types de MDF (Standard (E), Hydrofuge (H) et Ignifugé (M)) ainsi qu’à l’effet de paramètres, tels que l’épaisseur et la densité du panneau, sur le profil de l’usure des outils de WC utilisés lors du fraisage de MDF. Les résultats obtenus ont montré que l’usure des outils n’est pas constante le long de l’épaisseur du panneau et qu’elle est en relation avec la densité. Par ailleurs, le MDF Ignifugé M est beaucoup plus abrasif que les deux autres types de MDF.

Adaptation de la loi de mouvement aux systemes de positionnement a dynamique élevée

BEAREE, Richard; BARRE, Pierre-Jean
Fonte: AFM, EDP Sciences Publicador: AFM, EDP Sciences
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L’augmentation des performances des machines de positionnement passe par l’augmentation des accélérations et donc des sollicitations transmises à la structure de la machine. Ces contraintes sont susceptibles d’engendrer des déformations et des vibrations dégradant le suivi de profil ainsi que le positionnement final. Les commandes numériques avancées disposent de différentes formes de loi de movement à jerk limité, polynomiale...) qui ont un effet notable sur le compromis entre la durée du mouvement effectif et la précision attendue. L’objectif de cet article vise à démystifier cet effet en proposant une analyse comparative de l’influence de différents types de lois de mouvement sur les vibrations, ainsi que sur la durée du mouvement d’un axe soumis à un mode de déformation prépondérant.

Programme Flexible de Master en Technologies de Production

CHAOUI, Kamel; MARTIN, Patrick; CHATTI, Sami
Fonte: AFM, Maison de la Mécanique Publicador: AFM, Maison de la Mécanique
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Un projet Tempus (2010-2013) entre 9 universités (trois Européennes et six Maghrébines) a conduit au montage d’un programme d’enseignement de Master en technologie de production mécanique (MASTECH), modulaire et enseigné en langue anglaise est présenté. Les objectifs de ce nouveau programme, le retour d’expérience ainsi que les contenus des matières sont présentés avec la spécificité de la mise au point d’un outil pédagogique d’enseignement (Package Education) qui facilitera le déroulement des enseignements, limitera les variances entre les partenaires maghrébins et devra permettre la mobilité des étudiants et des enseignants. Dans la même expérience, les points-clés de réussite de ce programme commun sont exposés. Il s’agit notamment de l’acquisition de matériels pédagogiques, de déroulement d’écoles d’été, de validations des contenus des modules pédagogiques, de transfert auprès des enseignants, des conventions avec des industriels locaux, de la convention entre partenaires maghrébins, du support pédagogique des universités européennes et des prévisions de mobilité. Les difficultés relatives à la coordination des différentes facettes du projet et à la langue d’enseignement sont aussi discutées. Le démarrage des enseignements élaborés par ce programme dans les cursus de formation est prévu pour septembre 2013 sous forme d’un master professionnalisant.; programme européen TEMPUS 2010 - 3369 / 001 - 001

Optimisation et robustesse pour la prise de décision dans un contexte de conception intégrée et collaborative

ROUCOULES, Lionel; CABANNES, Guilain; ETIENNE, Alain; GUYOT, Emmanuel; LAFON, Pascal; TROUSSIER, Nadège; EYNARD, Benoît
Fonte: Association Française de Mécanique Publicador: Association Française de Mécanique
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La conception de produits est aujourd’hui une activité à la fois individuelle et collaborative. Une solution de modélisation pour le partage de l’information Produit-Processus-Organisation a été élaborée à travers le projet IPPOP. La solution conceptuelle et logicielle proposée repose sur un noyau de données commun auquel diverses applications expertes peuvent se connecter pour analyser les comportements du produit, du processus ou de l’organisation et de faire la synthèse (intégration) des nouvelles informations. Le papier présente les résultats concernant l’émergence progressive du produit fondée sur l’intégration d’expertise : le choix des composants technologiques. Chacune des expertises fait apparaître une proposition spécifique du produit (et sa géométrie associée) telle que peut la « voir » un expert. Ensuite, certaines techniques d’optimisation et d’analyse de la robustesse permettent d’analyser l’ensemble des variabilités de chacune des propositions de conception afin d’assister les acteurs dans la prise de décision.

Effets des échanges thermiques sur l'écoulement de l'alliage semi-solide mis en forme par thixoextrusion

BECKER, Eric; GU, Guochao; LANGLOIS, Laurent; PESCI, Raphaël; BIGOT, Régis
Fonte: Association Française de Mécanique Publicador: Association Française de Mécanique
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Le comportement d’un alliage mis en forme à l’état semi-solide n’est toujours pas bien compris. Afin d’établir l'influence de différents paramètres sur l'écoulement de la matière, un processus de thixoextrusion expérimental a été réalisé sur un acier. Les effets de la température initiale du lopin et de l’outillage, de la vitesse de mise en forme et de la présence d'une couche de Ceraspray® à l'interface de l'outil et du lopin ont été étudiés par des expériences et confrontés à la simulation.; Semi-solid processing is an innovative technology for near net-shape production of components, where the metallic alloys are processed in the semi-solid state. Taking advantage of the thixotropic behavior of alloys in the semi-solid state, significant progress has been made in semi-solid processing. However, the consequences of such behavior on the flow during thixoforming are still not completely understood. To explore and better understand the influence of the different parameters on material flow during thixoextrusion process, thixoextrusion experiments were performed using the low carbon steel C38. The billet was partially melted at high solid fraction. Effects of various process parameters including the initial billet temperature...

Prototypage rapide, généralités

DUBOIS, Patrice; AOUSSAT, Améziane; DUCHAMP, Robert
Fonte: Techniques de l’Ingénieur Publicador: Techniques de l’Ingénieur
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Mondialisation des marchés, concurrence de plus en plus vive, réactivité de plus en plus grande de la part des entreprises... Dans ce contexte, une entreprise qui souhaite conserver et/ou acquérir de nouvelles parts de marché doit : — maîtriser ses coûts ; — améliorer la qualité des produits et des études ; — réduire ses délais de développement. Pour répondre à ces critères essentiels de réussite, les entreprises ont dû adapter leur processus de conception, mais aussi tenir compte de l’émergence de nouvelles technologies. Ainsi, il devient crucial pour les entreprises de disposer d’outils permettant de matérialiser rapidement les produits en cours de développement, afin de détecter au plus tôt les erreurs de conception, de tester et de valider par l’ensemble des acteurs les différentes solutions techniques retenues. C’est le champ de recherche du prototypage rapide.

Démarche d’enseignement de la CAO robuste basée sur l’analyse par graphe de systèmes mécaniques : retour d’expérience en DUT GMP; 12ème colloque National AIP PRIMECA

BLANCHARD, Vincent; PERRY, Nicolas
Fonte: Arts et Métiers ParisTech Publicador: Arts et Métiers ParisTech
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Dans cet article, nous proposons une démarche de construction CAO de système mécanique avec l’objectif de réaliser une conception CAO robuste. Cette proposition est le résultat d’une réflexion sur la pédagogie des enseignements de CAO pour des DUT GMP. Notre réflexion repose sur une organisation structurelle des architectures des composants d’un produit qui forme la base de la démarche de conception CAO

DEMARCHE DE CONCEPTION D’UN ESSAI DE CARACTERISATION MECANIQUE MULTI-INSTRUMENTE : CAS D'UN TEST DE MISE SOUS PRESSION D’ANNEAU COMPOSITE

PILATO, Aurélie; PERRY, Nicolas; BOIS, Christophe; WAHL, Jean-Christophe
Fonte: Arts et Métiers ParisTech Publicador: Arts et Métiers ParisTech
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Les auteurs tiennent à remercier l’entreprise Composite Aquitaine qui a réalisé et fournis des structures composites bobinées épaisses pour la réalisation des essais. Ils tiennent aussi à remercie P.Loeuillet pour son implication dans la mise en œuvre et la réalisation de cet essais.; le stockage de l'hydrogène sous forme gazeuse nécessite de développer les modèles de comportement des réservoirs composites (carbone époxy) réalisés en utilisant le procédé d'enroulement filamentaire. Ces réservoirs doivent supporter des hautes pressions de timbrage (jusqu’à 2100bars) ce qui conduit à des structures bobinées épaisses. Les modèles théoriques de comportements ne sont donc plus applicables, car régis par des hypothèses liés aux structures composites fines. Un test d’anneau sous pression a été développé pour représenter les sollicitations réelles de la structure et valider les propositions de modèles de comportements de structures épaisses. Cet essai est multi instrumenté pour observer des variations dans l’épaisseur des propriétés du matériau. Le but de cet article est de présenter la démarche de conception du dispositif de test adapté à l'utilisation d'une machine d'essai de traction. Cette conception a nécessité une étape d’itération avec les résultats d’analyse des premiers échantillons testés...