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

  • Yves Davila, Laurent Crouzeix, Bernard Douchin, Francis Collombet, Y.-H. Grunevald. Quantification of sources of variability in CRFP plates cured in autoclave. ICCM-19 – The 19th International Conference on Composite Materials, Montréal (Canada), July 28 – August 2, 2013, Montréal, Canada. pp.2560-2567. ⟨hal-02183205⟩
  • Laurent Crouzeix, Yves Davila, Francis Collombet, Bernard Douchin, Y.-H. Grunevald, et al.. Study of step-lap repairs from elementary coupons to structural evaluators. SEICO13 – Sampe Europe 34th International Conference & Forum, Paris (France), March 11-12, 2013, Paris, France. pp.167-172. ⟨hal-02183705⟩
  • Francis Collombet, G. Luyckx, C. Sonnenfeld, Y.-H. Grunevald, Yves Davila, et al.. Des avancées dans le suivi de cuisson des pièces composites. 18th JNC, Journées Nationales sur les Composites, Nantes, France., 2013, Nantes, France. ⟨hal-02183347⟩
  • Francis Collombet, Laurent Crouzeix, F. Cénac, Y.-H. Grunevald, Yves Davila, et al.. Usinage par jet d’eau abrasif pour la réparation de pièces composites primaires aéronautiques. Revue des composites et des matériaux avancés = Journal of Composite and Advanced Materials, 2013, 23 (3), pp.459--482. ⟨10.3166/rcma.23.459-482⟩. ⟨hal-02180499⟩
  • Yves Davila, Laurent Crouzeix, Bernard Douchin, Francis Collombet, Y.-H. Grunevald. Etude des sources de variabilités d’une structure composite CFRP réalisée en autoclave. 18th JNC, Journées Nationales sur les Composites, Nantes, France., 2013, Nantes, France. ⟨hal-02183346⟩
  • Francis Collombet, G. Luyckx, C. Sonnenfeld, Y.-H. Grunevald, Yves Davila, et al.. Cure monitoring of an autoclave manufactured industrial part: added value of complementary instrumentation. ICCM-19 – The 19th International Conference on Composite Materials, Montréal (Canada), July 28 – August 2, 2013, Montréal, Canada. pp.1178-1187. ⟨hal-02183204⟩
  • Francis Collombet, Laurent Crouzeix, Yves Davila, A. Cerisier, Bernard Douchin, et al.. Added value of technological evaluators for structural repair characterization: MITE Toolbox. SEICO13 – Sampe Europe 34th International Conference & Forum, Paris (France), March 11-12, 2013, Paris, France. pp.179-186. ⟨hal-02183706⟩
  • Laurent Crouzeix, Yves Davila, Bernard Douchin, Francis Collombet, Y.-H. Grunevald. Evaluation numérique et expérimentale d’une réparation en double escalier sous chargements combinées. 18th JNC, Journées Nationales sur les Composites, Nantes, France., 2013, Nantes, France. ⟨hal-02183345⟩
  • Francis Collombet, G. Luyckx, C. Sonnenfeld, Y.-H. Grunevald, N. Lammens, et al.. Exploiting the temperature insensitivity of the modal birefringence of micro-structured fibre Bragg gratings for cure cycle monitoring. European Workshop on the use of Optical Fibres for monitoring Composites manufacturing process, Toulouse (France), 28-29 nov., 2012, Toulouse, France. ⟨hal-02187230⟩
  • Francis Collombet, Laurent Crouzeix, Y.-H. Grunevald, H. Zeng, Yves Davila, et al.. Primary principal composite structure repair with multi-instrumented technological evaluator tool box. ECCM15 - The 15th European Conference on Composite Materials, Venice (Italy), June 24-28, 2012, Venice, Italy. ⟨hal-02186850⟩

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