Procédés LCM nouveaux. Analyse multi-échelles – LCM3M

La possibilité de réaliser des pièces structurales en matériaux composites est classiquement démontrée. Cependant, l'incapacité de produire efficacement des structures complexes et/ou de grandes dimensions empêche leurs utilisations plus répandues. - La tendance actuelle dans l'industrie des matériaux composites hautes performances appliquée aux structures aéronautiques est de produire des pièces de dimensions de plus en plus importantes (pièces élancées ou de fortes épaisseurs), avec des géométries de plus en plus complexes afin d'intégrer plusieurs fonctionnalités à la pièce mise en oeuvre. - - Ce projet s'inscrit prioritairement dans la problématique de compréhension des mécanismes multi-physiques de mise en forme des matériaux composites appliqués aux procédés LCM « Liquid Composite Molding ». - - Ce projet permettra de réaliser une rupture « technologique » avec le développement de trois nouveaux procédés LCM : - 1. Nouveau Procédé LCM pour matériaux 3D non périodiques - 2. Nouveau Procédé LCM pour formes non développables - 3. Nouveau Procédé LCM pour formes axisymétrique et matériau ablatif - - Ce projet permettra de réaliser une rupture « scientifique » : actuellement, aucun code numérique ne propose de relier à la fois une modélisation multi-échelles de ces procédés de mise en forme LCM et une prise en compte des couplages fluide / solide déformable et apparition de micro et macro vides. L'apport majeur de cet outil innovant concerne l'analyse de milieux hétérogènes non périodiques du fait de l'apparition de matériaux 3D sur mesure et l'analyse fine des défauts inhérents au procédé et aux nouveaux renforts employés. De plus, l'emploi de nouvelle résine thermoplastique sera pris en compte. Enfin, les retombées envisagées s'étendront au-delà du domaine de l'aéronautique. - - En outre, cette approche sur la simulation numérique fine des procédés devra combler les lacunes des analyses structurales. - Traditionnellement, l'élaboration et le calcul des propriétés mécaniques des structures composites sont deux domaines traités séparément, tenant à des raisons culturelles et scientifiques, bien que l'élaboration et les propriétés structurales soient dépendantes. - Notre démarche créera le chaînon manquant pour une analyse multi-échelles complète du procédé à la structure : les hétérogénéités ne seront plus inclues sous forme d'hypothèses simplificatrices avant le calcul de structure, mais directement issus d'une modélisation fine du procédé de mise en forme des composites incluant la distribution non périodique du réseau de fibres et la distribution des défauts engendrés par l'interaction matrice / fibres. - Ceci permettra à terme de proposer un dimensionnement du procédé par la définition de critères santé matière et géométrique. - - La complémentarité et la diversité des partenaires impliqués dans ce consortium, industriels de l'aéronautique, leaders dans leur domaine, fournisseurs de technologies, PME dans le domaine du calcul, laboratoires spécialisés constitue une garantie sérieuse à l'obtention de résultats probants sur ce programme. - ...