Thermoformage des composites comélés avancés renforcés dans l'épaisseur par piquage: perspectives sur la tribologie fibreuse et les changements de phases – TACTIC

Le projet TACTIC se consacre à l’analyse et à la modélisation du procédé de thermoformage des stratifiés comélés, renforcés dans l’épaisseur par piquage, avec une attention particulière portée aux aspects tribologiques. Le rôle du frottement y est essentiel, aussi bien lors de la phase de piquage que durant la mise en œuvre. Les orientations variées des couches de renfort entraînent des glissements relatifs importants entre celles-ci. Pendant le procédé, les fibres piquées se déplacent tout en maintenant un point de piquage fixe dans chaque couche, mais en glissant d'une couche à l'autre.

De nouvelles lois tribologiques seront développées pour modéliser les frottements, en les intégrant à des modèles de déformation tenant compte de la tension des fils, du cisaillement dans le plan, et d’un frottement sensible à la température. Une attention particulière sera accordée à l’analyse expérimentale et à la formulation de lois de frottement décrivant la transition du frottement sec au frottement lubrifié. Ces lois prendront en compte les transitions de phase, la thermocinétique, ainsi que la viscosité de la matrice polymère, dépendante de la température.

L’étude se penchera également sur l’influence du temps de formage et sur la relaxation de la structure fibreuse au cours du processus. Sur la base de ces modèles, une approche numérique sera mise au point afin de prédire le glissement relatif, la thermocinétique et les défauts tels que le froissement ou le glissement. Cet outil offrira également des solutions de conception optimisées pour définir un motif de piquage adapté, ciblant les zones critiques, évitant les défauts de froissement et optimisant la distribution des déformations afin de minimiser les contraintes résiduelles dans la structure fibreuse.

Ces avancées contribueront à la fabrication de pièces parfaites, notamment pour les formes complexes et non développables, renforcées par des fils traversant leur épaisseur.