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Assemblage de fibres par tissage : analyse et simulation du comportement mécanique

Boisse, Philippe ; Zouari, Bassem ; Dumont, François ; Gasser, Alain

Mechanics & industry : an international journal on mechanical sciences and engineering applications, 2005-01, Vol.6 (1), p.65-74 [Periódico revisado por pares]

EDP Sciences

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  • Título:
    Assemblage de fibres par tissage : analyse et simulation du comportement mécanique
  • Autor: Boisse, Philippe ; Zouari, Bassem ; Dumont, François ; Gasser, Alain
  • Assuntos: biaxial tension ; cisaillement plan ; comportement multiéchelles ; Engineering Sciences ; forming simulation ; in plane shear ; liaison par tissage ; link by weaving ; multiscale behaviour ; Other ; simulation de mise en forme ; tension biaxiale ; Textiles
  • É parte de: Mechanics & industry : an international journal on mechanical sciences and engineering applications, 2005-01, Vol.6 (1), p.65-74
  • Notas: ark:/67375/80W-GR8K13TX-D
    istex:35A8EAEE68B5AD5EAD8345AE869E84C9F6DA5D40
    publisher-ID:miAussois08
    PII:S1296213905000084
  • Descrição: Le comportement mécanique des renforts tissés utilisés dans les composites est fortement influencé par l'assemblage par tissage des mèches chaîne et trame. La rigidité principale du tissé est celle de tension. Le comportement en tension est non-linéaire compte tenu des liaisons entre les deux réseaux qui conduisent à des non-linéarités géométriques locales. Ce comportement en tension est analysé dans le présent travail par des essais de traction biaxiale et des simulations 3D de la maille élémentaire. La rigidité de cisaillement dans le plan des renforts tissés est faible jusqu'à un angle limite. On montre par des mesures optiques que ceci correspond à une phase de rotation de corps rigide de chaque mèche. Une deuxième phase correspondant à un blocage et un écrasement latéral des mèches conduit à des rigidités beaucoup plus fortes. On présente deux formes simplifiées de l'équation de la dynamique ne prenant en compte que les travaux virtuels de tension d'une part et de tension cisaillement d'autre part. On montre sur un exemple de simulation d'emboutissage d'un renfort tissé que la prise en compte du cisaillement est importante si l'on dépasse un angle limite. The mechanical behaviour of woven reinforcements used in composites is mainly depending on weaving between warp and weft yarns. The principal stiffness of the fabric is the tensile rigidity. The tensile behaviour is non-linear accounting for the link between the yarns that leads to local geometrical non-linearities. This tensile behaviour is analysed in the present work by biaxial tensile tests and 3D finite element computations of the woven unit cell. The shear stiffness of fabrics is weak up to a limit angle. Optical measures show that this stage corresponds to a rigid body rotation of each yarn. A second stage in which the yarns are laterally crushed leads to much larger stiffnesses. Two simplified forms of the dynamic equation are presented. They only take into account tensile internal virtual work on one hand and tensile plus shear internal virtual works on the other hand. A fabric deep drawing simulation shows that it can be important to account for shear if a shear limit angle is exceeded.
  • Editor: EDP Sciences
  • Idioma: Francês
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