Contribution à la modélisation multi-physique de la cuisson d'une résine époxy : étude des couplages
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Abstract EN:
Internal stresses appear during the cure of thermoset composites. They result from the coupling between thermal, physicochemical and mechanical phenomena and their control is essential for structure designers. To improve internal stresses control, this work proposes a study of the thermosetting reaction of epoxy resins. The matter is described by a reactive mixture, for which all behaviour and conservation equations are written with a broad range of couplings in the field of the generalized standard mediums. The way to build up the model is explained, and different models are established by a progressive addition of material non-linearities and couplings. The taken into account of viscous phenomena and the evolution of mechanical characteristics throughout the cure is the main scientific point of these developpements. Elasticity computations establish the potentialities of the coupled model and quantify the variation with experimental shrinkage measurements developed at ENSIETA.
Abstract FR:
Lors de la cuisson des composites thermodurs des contraintes internes apparaissent. Elles résultent du couplage entre la thermique, la physico-chimie et la mécanique et leur maîtrise est indispensable pour le concepteur. Pour progresser dans cette voie, une modélisation de la cuisson des époxys est proposée dans ce travail. Le milieu est représenté par un mélange réactif, pour lequel les équations de conservation et de comportement sont écrites en envisageant une large gamme de couplages, dans le cadre des milieux standards. La méthodologie de construction des lois constitutives est présentée, puis différents modèles sont établis par ajout successif de non linéarités physiques et de divers couplages. La prise en compte de la viscosité et de l'évolution des caractéristiques mécaniques pendant la cuisson constitue un point fort. Des calculs en élasticité établissent les potentialités du modèle couplé, et quantifient l'écart par rapport aux mesures de contraction effectuées à l'ENSIETA.