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Présentation des coques composites

Les composites sont une combinaison de deux ou plusieurs matériaux de propriétés macroscopiques différentes. Le nombre de phases de matériau est habituellement de deux, non solubles l'une dans l'autre. L'une est la phase de renforcement (par exemple fibres de carbone ou de verre, particules de silice) et l'autre est la phase de matrice (par exemple époxy, ester de vinyle), où est dispersée la phase de renforcement. Elles peuvent se diviser en composites à fibres continues, composites à fibres courtes et composites particulaires.

Il existe trois types d'options de composite pour définir la disposition des plis, les épaisseurs, propriétés et orientations de matériau.

  • Un laminé asymétrique a une disposition asymétrique de plis par rapport à la surface médiane. C'est l'option de composite la plus générale. Voici un schéma d'un laminé asymétrique à cinq couches. Les couleurs différentes représentent des propriétés et orientations de matériau. Le maillage de coque est créé sur la surface médiane.

  • Un laminé symétrique a une disposition symétrique de plis (matériaux, orientations et épaisseurs de plis) par rapport à la surface médiane. Ceci implique une symétrie des épaisseurs de pli, des propriétés et orientations de matériaux par rapport au plan médian.

  • Le composite sandwich est un cas particulier de laminé symétrique à trois couches. Vous pouvez utiliser ces laminés quand une résistance supérieure aux charges de flexion est exigée. Il est recommandé d'avoir les deux plis extérieurs plus rigides, plus robustes et plus minces que le pli médian.

    Le noyau est le plus souvent plus léger pour réduire la masse globale et a un module d'élasticité en cisaillement élevé pour résister au glissement des peaux.

Vous pouvez utiliser une coque composite pour les éléments mécano-soudés qui nécessitent des gains de poids. Les coques composites offrent aussi une meilleure résistance à la fatigue, à la corrosion et une meilleure conductivité thermique.

Vous pouvez traiter des modèles à coques composites par les méthodes suivantes :

Définition des coques Utilisez le PropertyManager Définition de coque pour la définition d'un laminé symétrique, asymétrique ou d'un composite en sandwich. Vous pouvez définir 2 à 50 couches pour une coque composite. Le PropertyManager permet de définir différentes épaisseurs, orientations de matériau et des propriétés de matériau différentes ou identiques pour chaque pli.
Séquence d'empilement de plis Le programme positionne les plis du bas en haut de la face de la coque. Le premier pli est donc situé sur la face inférieure de la coque et le dernier pli sur sa face supérieure.
Le basculement du maillage inverse la disposition de plis, le premier pli se trouvant en bas.
Angle de pli Les orientations de chaque pli peuvent être définies par la colonne Angle dans le tableau Plis de coque composite du PropertyManager Définition de coque. L'orientation du matériau de l'angle de pli à 0 degré est représentée visuellement pour chaque pli par des hachures dans l'espace de travail du modèle. De plus, vous pouvez aussi régler les options d'orientation de pli par les options Orientation de composite.
Résultats En dehors des résultats disponibles pour les coques, vous pouvez afficher les tracés suivants :
  • Contrainte maximale sur tous les plis.
  • Contrainte sur la face supérieure ou inférieure de chaque pli.
  • Contrainte dans la direction d'orientation du pli ou dans le sens transversal à l'angle du pli.
  • Contrainte de cisaillement entre couches à l'interface entre deux plis.

Voir Analyse de contrainte pour les coques composites pour interpréter les résultats. Voir le PropertyManager Tracé de contrainte et le PropertyManager Tracé de coefficient de sécurité.

Les déplacements et déformations sont continus entre les plis et ne peuvent pas être contrôlés au niveau du pli. La contrainte sur différents plis peut être tracée pour ces plis car elle n'est généralement pas continue (les propriétés et orientations de matériau sont variables dans l'épaisseur).



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