Simulation numérique de l'orientation de fibres en injection de thermoplastique renforcé

Résumé : Cette thèse est relative la simulation numérique de l'orientation de fibres en injection de thermoplastiques chargés. Deux points majeurs ont été abordés dans ces travaux :* la mise en place, à l'aide du logiciel Rem3D, d'un module indépendant permettant un calcul 3D de l'orientation des fibres,* la prise en compte d'un couplage rhéologie-orientation des fibres.L'étude bibliographique sur les modèles d'orientations de fibres nous a conduit à implémenter le modèle phénoménologique de Folgar et Tucker. Cette équation d'évolution a été résolue via une méthode de " Taylor Galerkin discontinu espace-temps " utilisant des éléments P0 en espace et une méthode espace temps discontinue de haut degré en temps. Cette méthode inconditionnellement stable permet une réduction significative des temps de calcul.Le modèle de Folgar et Tucker est couplé à la cinématique par le biais d'une loi de comportement intégrant une contribution des fibres au tenseur des contraintes macroscopiques. Cette équation constitutive pour le champ des contraintes a été résolue de manière implicite par l'entremise d'une méthode éléments finis mixte P1+/P1 où le tenseur d'orientation n'est plus une inconnue du problème. Nous avons procédé à une résolution successive du problème mécanique et du problème d'orientation de fibres. Finalement le module d'orientation couplé a été intégré dans un code d'injection.La dernière partie de ce travail, basée sur une corrélation entre observations expérimentales et calculs numériques, est consacrée à la compréhension des phénomènes d'orientation en injection et à l'influence du couplage rhéologie-orientation sur l'orientation finale des fibres.
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Contributeur : Magalie Prudon <>
Soumis le : mardi 21 octobre 2008 - 15:20:53
Dernière modification le : lundi 12 novembre 2018 - 11:03:02
Archivage à long terme le : lundi 7 juin 2010 - 18:23:17

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Citation

Abla Redjeb. Simulation numérique de l'orientation de fibres en injection de thermoplastique renforcé. Mécanique [physics.med-ph]. École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2007. Français. ⟨NNT : 2007ENMP1545⟩. ⟨tel-00332719⟩

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