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Influence of highly contrasted dual-scale porosity carbon interlock fabrics on permeability, flow-induced deformation and saturation during CRTM process : Experimental characterization and modeling
Un premier objectif de cette thèseest de développer une méthodologie de mesurede perméabilité qui caractérise avec précision letenseur complet de perméabilité d'un tissu eninterlock en carbone utilisé dans la fabricationdes aubes de turbine d avion par le procédé CRTM.Les caractéristiques uniqu...
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| Auteurs principaux : | , , , , , , |
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| Collectivités auteurs : | , , |
| Format : | Thèse ou mémoire |
| Langue : | anglais |
| Titre complet : | Influence of highly contrasted dual-scale porosity carbon interlock fabrics on permeability, flow-induced deformation and saturation during CRTM process : Experimental characterization and modeling / Gabriela Soares Gambarini; sous la direction de Sébastien Comas-Cardona et de Christophe Binétruy |
| Publié : |
2023 |
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Accès Nantes Université
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| Note de thèse : | Thèse de doctorat : Mécanique des solides, des matériaux, des structures et des surfaces : Ecole centrale de Nantes : 2023 |
| Sujets : |
| Résumé : | Un premier objectif de cette thèseest de développer une méthodologie de mesurede perméabilité qui caractérise avec précision letenseur complet de perméabilité d'un tissu eninterlock en carbone utilisé dans la fabricationdes aubes de turbine d avion par le procédé CRTM.Les caractéristiques uniques du tissu,notamment ses épaisseur et rigidité élevées,ses fibres opaques et sa double échelle deporosité très marquée, présentent des défis lorsde l'utilisation de techniques de mesuretraditionnelles.Afin de mesurer le tenseur complet deperméabilité de façon économique et sur uneplage étendue de fraction volumique de fibres,une combinaison de méthodes expérimentales aété proposée et utilisée.Les travaux portent également sur l étude del'apparition de déformations du réseau fibreuxinduites par l'écoulement et propose une fenêtredeprocédé optimale pour imprégner les interlockslors du procédé C-RTM.Le développement d'un banc d'essaiexpérimental pour mesurer la saturationpendant l'injection est présenté, ainsi quel'influence de sa double échelle de porosité trèsmarquée. Les résultats sont complétés par unemodélisation numérique préliminaire à l échellemésoscopique d'une géométrie simplifiéereprésentative.Les défis posés par la double échelle marquéede l espace poral et les modes d imprégnationdu tissu en interlock qui en découlent, justifientde l approche proposée, combinant analyseexpérimentale et modélisation, qui doit êtrepoursuivie pour approfondir l étude de cesmécanismes. A primary objective of this thesis is to developa permeability measurement methodology thataccurately characterizes the full permeabilitytensor of a carbon interlock fabric used in themanufacture of aircraft turbine blades using theC-RTM process. The unique characteristics ofthe fabric, including its high thickness andstiffness, its non-transparent fibers and itspronounced dual-porosity scale, presentchallenges when using traditional measurementtechniques.In order to measure the full permeability tensoreconomically and over a wide range of fibervolume fractions, a combination of experimentalmethods has been proposed and applied.The development of an experimental testbench to measure saturation during injectionand the influence of its very strong doubleporosity scale is presented. The results arecomplemented by preliminary mesoscopicnumerical modelling of a representativesimplified geometry.The challenges posed by the pronounceddouble scale of the pore space and the resultingmodes of impregnation of the interlocked fabricjustify the proposed approach of combiningexperimental analysis and modelling, whichmust be pursued in order to study thesemechanisms in greater depth. |
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| Variantes de titre : | Influence du contraste élevé de double échelle de porosités des renforts interlock en carbone sur leur perméabilité, déformations induites par écoulement et saturation pendant le moulage CRTM : Caractérisation expérimentale et modélisation |
| Notes : | Titre provenant de l'écran-titre Ecole(s) Doctorale(s) : Sciences de l'ingénierie et des systèmes (Centrale Nantes) Partenaire(s) de recherche : Institut de Recherche en Génie Civil et Mécanique (Nantes) (Laboratoire) Autre(s) contribution(s) : Jean-Luc Bailleul (Président du jury) ; Mylène Deléglise-Lagardère (Membre(s) du jury) ; Véronique Michaud, Joël Bréard (Rapporteur(s)) |
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