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Simulations éléments-finis de la déformation de textiles aux échelles macro et mésoscopique

Published online by Cambridge University Press:  25 June 2009

Philippe Boisse ,
Nahiene Hamila ,
Pierre Badel  and
Emmanuelle Vidal-Salle
Philippe Boisse
Affiliation:
Université de Lyon, INSA – Lyon, LaMCoS, UMR 5259, 69621 Villeurbanne Cedex, France
Nahiene Hamila
Affiliation:
Université de Lyon, INSA – Lyon, LaMCoS, UMR 5259, 69621 Villeurbanne Cedex, France
Pierre Badel
Affiliation:
Université de Lyon, INSA – Lyon, LaMCoS, UMR 5259, 69621 Villeurbanne Cedex, France
Emmanuelle Vidal-Salle
Affiliation:
Université de Lyon, INSA – Lyon, LaMCoS, UMR 5259, 69621 Villeurbanne Cedex, France
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Abstract

La connaissance du comportement mécanique des tissus utilisés comme renforts de composites est nécessaire pour réaliser des simulations de préformage. Cette étude vise à rappeler la spécificité du comportement mécanique des tissus secs et à déterminer ces propriétés mécaniques par des essais virtuels. Pour ceci, des analyses éléments-finis 3D des cellules tissées unitaires sont réalisées. Ces calculs ne sont pas classiques compte tenu de la constitution des fils faits de milliers de fibres de petits diamètres. Les mouvements relatifs possibles des fibres rendent très faible la plupart des rigidités autres que celles de tension. Les spécificités du calcul pour déterminer ce comportement mécanique seront décrites. Plusieurs aspects spécifiques de l'analyse sont détaillés ; particulièrement l'utilisation d'une loi hypoélastique basée sur une dérivée objective utilisant la rotation de la fibre. Les résultats de ces tests virtuels sont comparés à des résultats expérimentaux en particulier obtenus par tomographie X. Enfin ces comportements matériaux sont utilisés dans des simulations macroscopiques dans des cas d'emboutissages à un ou plusieurs plis. Il est discuté de l'importance des différentes rigidités dans l'apparition et la forme des plis.

Keywords

Fabricstextilesmechanical propertiesfinite-element analysis (FEA)formingmeso-macroTisséstextilespropriétés mécaniqueséléments-finis (MEF)mise en formeméso-macro
Type
Research Article
Information
Mechanics & Industry , Volume 10 , Issue 1: AUM/AFM 2008 , January 2009 , pp. 15 - 19
Copyright
© AFM, EDP Sciences, 2009

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