Contrôle des conditions de mise en forme d’une pièce composite à matrice thermodurcissable de très forte épaisseur

Depuis une trentaine d’années, les matériaux composites prennent une place croissante au sein des pièces structurelles en raison de leur légèreté et de leurs hautes propriétés mécaniques spécifiques. Certains domaines d’application engendre la nécessité de développer des pièces de très fortes épaisseurs. Leur mise en œuvre de manière maîtrisée devient alors un verrou fort. En effet durant la réticulation d’une résine thermodurcissable, la thermique et la chimie sont fortement couplées de par la thermodépendance de la réaction chimique et sa forte exothermie. Une contrainte est donc liée au contrôle et à l’évacuation de la chaleur dans un matériau thermiquement isolant.

La contribution de ce travail se situe dans l’amélioration du contrôle thermique des procédés de mise en forme afin d’assurer une qualité maximale à la pièce réalisée. Cette optimisation contribue ainsi in fine à la minimisation des contraintes résiduelles et donc à l’amélioration de la performance mécanique des pièces composites élaborées. Des travaux similaires ont été réalisés précédemment sur des pièces composites d’une épaisseur d’environ 10 mm. L’objectif actuellement visé est d’estimer les conditions aux limites permettant de vérifier un critère lié au profil de transformation de la matière pour des épaisseurs de l’ordre de 20 cm. Une première problématique à envisager est d’observer la sensibilité de la transformation aux conditions limites imposées en fonction de l’épaisseur de la pièce composite. La contrainte principale de cette application réside dans le fait que le gradient thermique est plus accentué dans ce cas, ce qui risque d’engendrer de fortes hétérogénéités.

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