My Research

BLAST Team after 2 succesful tests

November 2019

2016 – 2019 Projet ANR ASTRID BLAST (vulnéraBiLité et efficAcité des Structures composites aux effeTs de souffle) – PostDoc

Étude d’une solution innovante de surprotection de plancher pour véhicles militaires de faible tonnage.

Manufacturing of the second test evaluator for BLAST

2015 – 2016 Projet IDEX UNITI WAALS (Wide Analysis of interActions between poLymer chain links and Structure loads) – PostDoc

The ambition of WAALS project is to contribute at long term to assess the bonding capability to evenly transfer the loads between the composite repair and the structure in a non-invasive manner (i.e. embedding optical fibres or piezoelectric sensors at the core of the structure). The main goal is to develop a “reading” capacity at the interior of the adhesive joint between two composite substrates, and to generate maps of property variations through the bonded area. In order to achieve this reading capacity, a set of “markers” will be embedded into the adhesive joint. These markers will allow the generation of maps where the adhesive joint is subject to significant material property degradation that, eventually, could lead to the catastrophic failure of the repair. However, as minimum requirement, the introduction of these markers should not degrade the bonding performance, and in a best case scenario, they could also lead improvements of the overall repair performance, either by increasing the adhesion between the joint and the substrate, or by improving the cohesive properties of the adhesive.

Thèse: Étude multi-échelle du couplage matériau-procédé pour l’identification et la modélisation des variabilités au sein d’une structure composite (soutenue en janvier 2015) [link]

Résumé: Une des problématiques liées à  l’utilisation des matériaux composites dans les structures tient à  la difficulté de prévoir l’effet des variabilités inhérentes à  ce type de matériau sur le comportement mécanique. Les propriétés d’une structure composite dépendent non seulement du procédé, mais aussi des matières premières et des choix de conception. Dans le but d’introduire des variabilités géométriques dans le calcul numérique des pièces composites, on part dans ce travail de l’hypothèse que les variations des grandeurs géométriques ne sont pas distribuées totalement aléatoirement, mais que celles-ci suivent des évolutions spatiales continues. Pour que les valeurs d’entrée qui nourrissent le modèle numérique soient basées sur la réalité du matériau, l’identification et la quantification des plages de variabilités et de leurs évolutions sont réalisées sur la période de la fabrication de plaques composites CFRP comptant ici 16 plis avec une stratification quasi isotrope et polymérisées en autoclave. Parmi les sources de variabilité identifiées et quantifiées, l’étude de la répartition des désalignements des fibres dans le plan et de l’évolution des variations des épaisseurs des plis a mené à  la proposition de lois mathématiques d’évolution spatiale basées sur la réalité du matériau dans la pièce. Ces lois mathématiques sont ensuite utilisées pour récréer numériquement plusieurs structures composites différentes de la structure observée mais qui possèdent des valeurs de dispersions des propriétés similaires aux plaques réelles. Enfin, les structures numériques sont analysées dans un modèle éléments finis pour évaluer l’impact des dites variabilités géométriques et matériaux sur les propriétés mécaniques de la structure finale au travers de plusieurs études de cas.

Mots-Clés: Matériaux composites, variabilité, procédés, modélisation, autoclave

Publications

23 documents

  • Francis Collombet, Laurent Crouzeix, Yves-Henri Grunevald, Yves Davila, Bernard Douchin, et al.. Réparation de pièces structurales monolithiques aéronautiques. 21ème Journées Nationales sur les Composites, École Nationale Supérieure d'Arts et Métiers (ENSAM) - Bordeaux, Jul 2019, Bordeaux, Talence, France. ⟨hal-02423014⟩
  • Francis Collombet, Yves Davila, Sergio Avila, Alexander Morales, Laurent Crouzeix, et al.. Proof of a composite repair concept for aeronautical structures: a simplified method. Mechanics & Industry, 2019, 20 (8), pp.812. ⟨10.1051/meca/2020056⟩. ⟨hal-02909687⟩
  • Yves Davila, Francis Collombet, Laurent Crouzeix, Bernard Douchin, Nathalie Rocher Gleizes, et al.. Caractérisation de la variabilité des structures composites à matrice polymère et fibres longues. GFP 2018 - 47e colloque national du Groupe Français d’études et d’applications des Polymères, Nov 2018, Toulouse, France. ⟨hal-02087142⟩
  • Yves Davila, Laurent Crouzeix, Bernard Douchin, Francis Collombet, Yves-Henri Grunevald, et al.. Variability in Monolithic Composite Parts: From Data Collection to FE Analysis. Futuristic Composites. Materials Horizons: From Nature to Nanomaterials, pp.75-97, 2018, ⟨10.1007/978-981-13-2417-8_3⟩. ⟨hal-02015363⟩
  • Yves Davila, Laurent Crouzeix, Bernard Douchin, Francis Collombet, Yves-Henri Grunevald. Identification and Modelling of the In-Plane Reinforcement Orientation Variations in a CFRP Laminate Produced by Manual Lay-Up. Applied Composite Materials, 2018, 25 (3), pp.647-660. ⟨10.1007/s10443-017-9642-4⟩. ⟨hal-01841945⟩
  • Yves Davila, Laurent Crouzeix, Bernard Douchin, Francis Collombet, Yves-Henri Grunevald. Spatial Evolution of the Thickness Variations over a CFRP Laminated Structure. Applied Composite Materials, 2017, 24 (5), pp.1201 - 1215. ⟨10.1007/s10443-016-9573-5⟩. ⟨hal-01841955⟩
  • Laurent Crouzeix, Francis Collombet, Yves-Henri Grunevald, Yves Davila, Ambre Cerisier, et al.. Advanced Methodology to Evaluate Design of Bonded Large Composite Repair. Sampe Europe Conference & Exhibition, Sep 2016, Liège, Belgium. ⟨hal-02087140⟩
  • Yves Davila, Laurent Crouzeix, B. Douchin, Francis Collombet, Y.-H. Grunevald. Simulation numérique avec prise en compte de la continuité spatiale des variabilités réparties sur évaluateurs CFRP. JNC19 - 19èmes Journées Nationales sur les Composites, Lyon (France), 2015, Lyon, France. ⟨hal-02052190⟩
  • Francis Collombet, Y.-H. Grunevald, Laurent Crouzeix, B. Douchin, Redouane Zitoune, et al.. Repairing composites. Advances in Composites Manufacturing and Process Design, © 2015 Elsevier Ltd, 2015, ⟨10.1016/B978-1-78242-307-2.00010-5⟩. ⟨hal-02055803⟩
  • Francis Collombet, Laurent Crouzeix, Y.-H. Grunevald, A. Cerisier, Redouane Zitoune, et al.. Repair of primary composite structures - a challenge in aeronautics for the composite solution. Franco-Chinese Symposium on Damage and Fracture of Composite Structures: Assessment and Monitoring, Tarbes (France), July 14 - 17, 2015, Tarbes, France. ⟨hal-02052580⟩

Powered by HAL logo