Objectifs :
La structure multi-échelle des composites tissés 3D (CMO T3D) couplée au caractère multi-physique inhérent aux procédés de fabrication font de l’estimation des contraintes résiduelles induites dans les pièces CMO T3D une tâche complexe reposant sur un ensemble d’outils de simulation. Afin de mieux maitriser les contraintes résiduelles de pièces composites, il est nécessaire d’évaluer la précision des différents outils d’homogénéisation (par champs moyens et champs complets) permettant l’estimation des propriétés thermiques-chimiques-viscoélastiques. Ces propriétés sont ensuite utilisées dans la mise en données de simulations du procédé de consolidation, soulevant ainsi la question de la maîtrise de propagation d’incertitudes (liées aux données d’entrée et aux outils) sur l’estimation en bout de chaîne des contraintes résiduelles.
Missions détaillées :
Le travail demandé consistera donc à évaluer les différentes approches d’homogénéisation aux différentes échelles du matériau. Ce travail s’articulera selon différentes étapes :
-la prise en main des outils déjà développés ;
-l’évaluation des outils sur différentes architectures matériaux CMO T3D ;
-l’étude de l’influence des paramètres des modèles (propriétés des phases, distributions, conditions aux limites, etc.) ;
-des tests de performances / propositions d’amélioration des codes ;
-la confrontation à une base de données expérimentale (propriétés homogénéisées et mesures expérimentales de déformations résiduelles).
En fonction de l’avancement du stage, il sera possible, à son issu, de suggérer de nouvelles solutions d’intérêt en vue de maitriser la chaîne de prédiction des contraintes résiduelles.
Ci-dessous les principales missions à réaliser lors de ce stage :
1.Etablir une étude bibliographique sur les techniques d’homogénéisation multi-échelles (en thermoélasticité et en thermo-viscoélasticité, voire thermique-chimique-viscoélastique).
2.S’approprier les résultats expérimentaux ainsi que les connaissances de Safran Composites sur le sujet.
3.Se familiariser avec les outils numériques de modélisation multi-échelles (analytiques et par la méthode des éléments finis).
4.Mettre en place le modèle d’homogénéisation et de calcul de contraintes résiduelles.
5.Confronter les résultats de simulation avec des données expérimentales et discuter autour de ceux-ci pour en tirer des conclusions et des perspectives d’implémentation.