Approche multi-échelle de la relation entre les singularités de drapage, l’endommagement thermomécanique et la perméabilité de composites thermoplastiques jusqu’aux températures cryogéniques – AMESDEP

AMESDEP propose une approche multi-échelle visant à étudier l’impact des défauts et singularités de drapage issus de la fabrication sur l'endommagement thermomécanique et la perméabilité des composites thermoplastiques utilisés pour le stockage d’hydrogène liquide. Avec la transition énergétique, ces réservoirs sont essentiels pour les véhicules nécessitant un stockage d'énergie dense. Cependant, la suppression du liner dans ces réservoirs pour réduire la masse rend cruciale la maîtrise des propriétés de perméabilité des composites. Le projet se focalise sur les défauts spécifiques liés au procédé de drapage par placement automatisé AFP, notamment les "gaps" et "overlaps", qui peuvent influencer les propriétés mécaniques et la création de fissures dans ces matériaux. A notre connaissance, jusqu'à présent, peu de travaux ont exploré l’effet de ces défauts sur la perméabilité en environnement cryogénique.
Le projet est structuré en trois axes. Le premier axe se concentre sur l'analyse des défauts générés par AFP et leur effet sur le comportement thermomécanique des stratifiés minces ou épais. Le second axe vise à établir un lien entre ces défauts et la perméabilité des composites à travers des essais expérimentaux sur des échantillons plans et tubulaires comportant des singularités calibrées. Le troisième axe a pour but d’améliorer la prédiction des scénarios de fissuration grâce à une modélisation multi-échelle du lien entre défauts et mécanismes d’endommagement.
Le caractère innovant du projet réside dans la prise en compte des défauts réels introduits lors du procédé de fabrication et l’étude de leurs effets sur la perméabilité en environnement cryogénique. Le projet contribuera à l'avancement des connaissances sur la relation entre la mise en œuvre des composites thermoplastiques et leur comportement en condition extrême, tout en proposant des recommandations pour la fabrication de réservoirs cryogéniques à faible perméabilité.