Tissu sans faux plis pour matériaux composites

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Sciences de la matière

Tissu sans faux plis pour matériaux composites

Simulation d’un essai d’emboutissage. L’échelle de couleur correspond à l’angle de cisaillement entre les fils de chaîne (sens long) et de trame (sens travers), du plus faible en bleu au plus élevé en rouge.
Simulation d’un essai d’emboutissage. L’échelle de couleur correspond à l’angle de cisaillement entre les fils de chaîne (sens long) et de trame (sens travers), du plus faible en bleu au plus élevé en rouge. © Toulouse INP - ENIT

Coques de moteurs ou arêtes d’ailes d’avions : de nombreuses structures aéronautiques sont aujourd’hui fabriquées à partir de matériaux composites à base de tissus comme la fibre de carbone.

Par Anne Debroise, journaliste scientifique.

La technique de l’estampage consiste à tapisser un moule avec un tissu, de manière automatisée, puis à l’imprégner d’une résine qui, en polymérisant, fixera la forme désirée. Mais quel type de tissu choisir et dans quel sens le poser, pour qu’il s’adapte au moule sans faire de plis ?

C’est à cette question que tente de répondre le projet SEMIR (Simulation de l’estampage et de la mise en œuvre de renfort) qui associe le Laboratoire génie de production de l’École nationale d’ingénieurs de Tarbes (Toulouse INP-ENIT) à l’entreprise Nimitech Innovation, de Bagnères-de-Bigorre, spécialisée dans les matériaux composites. Il a été lancé fin 2015 grâce à un financement Aerosat (financement de l’Union européenne, l’État et la Région Occitanie), destiné à des projets dans l’aéronautique et la construction de satellites portés par des entreprises et des laboratoires régionaux.

« Nous sommes en train de concevoir un modèle informatique qui va permettre de simuler la déformation du tissu, les plis qu’il va former et les tensions qu’il subira, si on l’utilise pour habiller une forme complexe »

explique Christian Garnier, responsable du projet à Toulouse INP-ENIT.

Des essais mécaniques ont permis de tirer des lois de comportement des tissus qui alimentent un premier modèle, mis au point par Ahmad Rashed Labanieh, post-doctorant à Toulouse INP-ENIT. Il est déjà capable de simuler le comportement d’un tissu sur une demi-sphère et sera présenté courant 2017.