Comportement thermoélectrique de matériaux composites pour applications aéronautiques

Résumé : Les matériaux composites – de par leurs propriétés spécifiques élevées – sont l’une des classes de matériauxpermettant de fabriquer des structures aéronautiques plus légères pour une meilleure performance énergétique des aéronefs etune réduction conséquente des émissions de CO2. Les composites à matrice polymère renforcée par des fibres de carbone(CFRP) sont de plus en plus utilisés dans l’industrie aéronautique civile pour la réalisation de parties structurales, dontrécemment les panneaux de fuselage.L’intégration des CFRPs dans ces structures ne se fait pas sans difficultés : le fuselage – normalement soumis aux charges de lapressurisation – peut être soumis à des chocs/impacts, particulièrement dommageables pour les composites, et exposé àl’agression de l’environnement (température, humidité, liquides de refroidissement, …).Le fuselage est aussi le siège de sollicitations de nature électrique, telles que celles liées au retour de courant à la masse ou aufoudroiement : bien que des réseaux secondaires de câbles électriques et de grillages métalliques soient prévus afin de supporterces charges, l’action de courants de fuite, transitant à travers les jonctions boulonnées et rivetées, et les fortes différences depotentiel électrique dans l’épaisseur du fuselage, conséquences du foudroiement, peuvent activer le couplage thermoélectriqueet conduire à des échauffements localisés de ces structures. Les phénomènes liés à ce type de couplage peuvent êtreparticulièrement marqués dans les CFRPs – les matrices polymères étant électriquement et thermiquement quasi-isolantes, lecomportement thermoélectrique global du composite étant fortement anisotrope – et méritent d’être approfondis. L’intégrationde micro et nano charges – en particulier les nanotubes de carbone (NTCs) – dans les résines polymères ou à l’interfacefibre/matrice peut globalement améliorer ce comportement mais il s’agit d’une solution technologique qui nécessite encored’être explorée en détail.Ce travail est consacré à la caractérisation du comportement thermoélectrique anisotrope de matériaux CFRPs - chargés ou nonchargés en NTCs. Cette caractérisation comprend :· la mesure des valeurs de résistivité/conductivité électrique et de leur évolution avec la température,· la caractérisation des champs de température induits par le passage de courants électriques,· l’identification des paramètres pour la modélisation du comportement thermoélectrique de ces matériaux etpour l’interprétation des essais,· la caractérisation de l’effet d’un vieillissement humide sur les valeurs de résistivité/conductivité électrique ducomposite.
Mots-clés : Thermoélectrique
Type de document :
Thèse
Autre. ISAE-ENSMA Ecole Nationale Supérieure de Mécanique et d'Aérotechique - Poitiers, 2013. Français. 〈NNT : 2013ESMA0012〉
Liste complète des métadonnées

Littérature citée [93 références]  Voir  Masquer  Télécharger

https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01196623
Contributeur : Abes Star <>
Soumis le : jeudi 10 septembre 2015 - 10:59:05
Dernière modification le : jeudi 14 février 2019 - 11:32:06
Document(s) archivé(s) le : lundi 28 décembre 2015 - 23:44:39

Fichier

manuscrit-thse_Yueguo-LIN.pdf
Version validée par le jury (STAR)

Identifiants

  • HAL Id : tel-01196623, version 1

Collections

Citation

Yueguo Lin. Comportement thermoélectrique de matériaux composites pour applications aéronautiques. Autre. ISAE-ENSMA Ecole Nationale Supérieure de Mécanique et d'Aérotechique - Poitiers, 2013. Français. 〈NNT : 2013ESMA0012〉. 〈tel-01196623〉

Partager

Métriques

Consultations de la notice

432

Téléchargements de fichiers

3256