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Chapitre 2 : Elaboration et protocoles de caractérisation des structures tressées

C. Protocole de caractérisation des tresses sèches

VIII. Conclusions du chapitre

Suite à un premier chapitre à visée introductive et bibliographique, une étude plus axée sur une machine de tressage a été menée. Une analyse fonctionnelle du procédé de tressage, et de ses effets a été proposée. Cette étude a permis de mettre en évidence les paramètres influant sur la géométrie finale de la préforme, et ce en fonction de l’échelle considérée.

Les différents paramètres identifiés ont été listés. Pour essayer de quantifier les modifications qu’induiraient ces paramètres sur la tresse, une analyse géométrique théorique de la structure tresse dépendant de ces paramètres a été proposée. Les différents critères importants pour la différentiation des structures produites ont été mis en avant. L’importance de la maîtrise des paramètres du procédé vis-à-vis des résultats sur tresse produite s’avère comme étant primordiale. Un certain nombre de choix d’études a donc dû être fait. Dans la plupart des cas, pour chaque paramètre identifié, les mêmes hypothèses de modélisation ont été faites. Ces dernières permettent de proposer un modèle simple mais cependant exploitable dans la suite du manuscrit.

Une présentation de la dénomination et des échantillons produits a suivie. Ainsi, que les différents protocoles de caractérisation, qui serviront à obtenir des résultats expérimentaux à exploiter aux chapitres 3 et 4. Ces protocoles de caractérisation concernent aussi bien des caractéristiques géométriques que mécaniques ou thermiques, et permettent d’apporter un maximum d’informations lors du test de traction uniaxiale.

Dans le chapitre suivant seront détaillés les résultats géométriques expérimentaux obtenus. Une modélisation expérimentale dépendant des paramètres identifiés comme étant les plus influents sera proposée. Et cette modélisation sera comparée à une modélisation théorique qui découlera des observations effectuées dans ce chapitre.

Bibliographie du chapitre 2

[1] P. Potluri, A. Rawal, M. Rivaldi, and I. Porat, “Geometrical modelling and control of a triaxial braiding machine for producing 3D preforms,” Compos. Part A Appl. Sci. Manuf., vol. 34, no. 6, pp. 481–492, Jun. 2003.

[2] P. Potluri, “Braiding,” in Wiley encyclopedia of composites, 2012, pp. 1–15.

[3] P. Potluri and A. Manan, “Mechanics of non-orthogonally interlaced textile composites,”

Compos. Part A Appl. Sci. Manuf., vol. 38, no. 4, pp. 1216–1226, Apr. 2007.

[4] C. Ayranci and J. Carey, “2D braided composites: A review for stiffness critical applications,”

Compos. Struct., vol. 85, no. 1, pp. 43–58, Sep. 2008.

[5] C. Ayranci and J. P. Carey, “Predicting the longitudinal elastic modulus of braided tubular composites using a curved unit-cell geometry,” Compos. Part B Eng., vol. 41, no. 3, pp. 229– 235, Apr. 2010.

[6] P. J. Falzod and I. Herszbergb, “Mechanical Performance of 2-D Braided Carbon / Epoxy Composites *,” Compos. Sci. Technol., vol. 3538, no. 97, pp. 253–265, 1998.

[7] W. Kuo, T. Kob, and H. Chena, “Elastic moduli and damage mechanisms 3D braided composites incorporating pultruded rods in,” Compos. - Part A Appl. Sci. Manuf., no. 97, 1998. [8] Z. X. Tang and R. Postle, “Mechanics of three-dimensional braided structures for composite

materials ± part I : fabric structure and fibre volume fraction,” Compos. Struct., vol. 49, pp. 451–459, 2000.

[9] L. Castejón, A. Miravete, and J. Cuartero, “Mechanics of Composite Materials and Structures of ( 0 ° , ± α ° ) Braided Composites and Its Application In Crashworthiness Simulations,” no. February 2012, pp. 37–41, 2010.

[10] A. Aggarwal, S. Ramakrishna, and V. K. Ganesh, “Predicting the strength of diamond braided composites,” J. Compos. Mater., vol. 36, no. 05, pp. 625–643, 2002.

[11] S. C. Quek, A. M. Waas, K. W. Shahwan, and V. Agaram, “Analysis of 2D triaxial flat braided textile composites,” Int. J. Mech. Sci., vol. 45, no. 6–7, pp. 1077–1096, Jun. 2003.

[12] A. K. Pickett and M. R. C. Fouinneteau, “Material characterisation and calibration of a meso- mechanical damage model for braid reinforced composites,” Compos. Part A Appl. Sci.

Manuf., vol. 37, no. 2, pp. 368–377, 2006.

[13] A. K. Pickett, J. Sirtautas, and A. Erber, “Braiding simulation and prediction of mechanical properties,” Appl. Compos. Mater., vol. 16, no. 6, pp. 345–364, 2009.

[14] F. Schmidt, M. Rheinfurth, P. Horst, and G. Busse, “Effects of local fibre waviness on damage mechanisms and fatigue behaviour of biaxially loaded tube specimens,” Compos. Sci. Technol., vol. 72, no. 10, pp. 1075–1082, 2012.

[15] G. Fang and J. Liang, “A review of numerical modeling of three-dimensional braided textile composites,” J. Compos. Mater., vol. 45, no. 23, pp. 2415–2436, 2011.

[16] D. Li, D. Fang, N. Jiang, and Y. Xuefeng, “Finite element modeling of mechanical properties of 3D five-directional rectangular braided composites,” Compos. Part B Eng., vol. 42, no. 6, pp. 1373–1385, Sep. 2011.

[17] P. Qu, X. Guan, Y. Jia, S. Lou, and J. Nie, “Effective elastic properties and stress distribution of 2D biaxial nonorthogonally braided composites,” J. Compos. Mater., vol. 46, no. 8, pp. 997– 1008, 2012.

[18] C.-L. Hwan, K.-H. Tsai, W.-L. Chen, and S. Sun, “Predicting the elastic moduli of three- dimensional (four-step) braided tubes using a spatial spring model,” J. Compos. Mater., vol. 47, no. 8, pp. 991–1000, 2012.

[19] J. A. Schultz and M. Garnich, “Meso-scale and multicontinuum modeling of a triaxial braided textile composite,” J. Compos. Mater., no. March 2012, 2012.

[20] X. Ji, A. M. Khatri, E. S. Chia, R. K. Cha, B. T. Yeo, S. C. Joshi, and Z. Chen, “Multi-scale simulation and finite-element-assisted computation of elastic properties of braided textile reinforced composites,” J. Compos. Mater., vol. 48, no. 8, pp. 931–949, 2014.

[21] Z. T. Kier, A. Salvi, G. Theis, A. M. Waas, and K. Shahwan, “Estimating mechanical properties of 2D triaxially braided textile composites based on microstructure properties,” Compos. Part B

Eng., vol. 68, pp. 288–299, 2015.

[22] D. Branscomb, D. Beale, and R. Broughton, “New Directions in Braiding,” J. Eng. Fibres Fabr., vol. 8, no. 2, pp. 11–24, 2013.

[23] W. . Douglass, Braiding and braiding machinery. Eindhoven : N.V. Uitgevesmaatschappij Centrex, 1964.

[24] T. D. Kostar and T. W. Chou, “A methodology for Cartesian braiding of three-dimensional shapes and special structures,” J. Mater. Sci., vol. 37, no. 13, pp. 2811–2824, 2002.

[25] M. Munro and A. Fahim, “A Comparison of Helical Filament Winding and 2D Braiding of Fiber Reinforced Polymeric Components,” Mater. Manuf. Process., vol. 10, no. 1, pp. 37–46, 1995. [26] S. W. Attaway, “The Mechanics of Friction in Rope Rescue,” Int. Tech. Rescue Symp., no. Itrs

99, pp. 1–16, 1999.

[27] Q. Zhang, D. Beale, S. Adanur, R. M. Broughton, and R. P. Walker, “Structural Analysis of a Two-dimensional Braided Fabric,” J. Text. Inst., vol. 88, no. 1, pp. 41–52, Jan. 1997.

[28] J. F. A. Kessels and R. Akkerman, “Prediction of the yarn trajectories on complex braided preforms,” Compos. Part A Appl. Sci. Manuf., vol. 33, no. 8, pp. 1073–1081, Aug. 2002.

[29] J. H. Van Ravenhorst and R. Akkerman, “Circular braiding take-up speed generation using inverse kinematics,” Compos. Part A Appl. Sci. Manuf., vol. 64, no. April, pp. 147–158, 2014.

[30] J. Lyons and C. M. Pastore, “Effect of braid structure on yarn cross-sectional shape,” Fibers

Polym., vol. 5, no. 3, pp. 182–186, 2004.

[31] D. Brunnschweiler, “Braids and Braiding,” J. Text. Inst. Proc., vol. 44, no. 9, pp. P666–P686, 1953.

[32] G. W. Du and P. Popper, “Analysis of a Circular Braiding Process for Complex Shapes,” J. Text.

Inst., vol. 85, no. 3, pp. 316–337, 1994.

[33] A. Rawal, “Geometrical Modeling of the Yarn Paths in Three-dimensional Braided Structures,”

J. Ind. Text., vol. 35, no. 2, pp. 115–135, 2005.

[34] A. C. Long, “Process modelling for liquid moulding of braided preforms,” Compos. Part A Appl.

Sci. Manuf., vol. 32, no. 7, pp. 941–953, Jul. 2001.

[35] B. Dauda, S. O. Oyadiji, and P. Potluri, “Characterising mechanical properties of braided and woven textile composite beams,” Appl. Compos. Mater., vol. 16, no. 1, pp. 15–31, 2009. [36] A. Rawal, S. Gupta, H. Saraswat, and A. Sibal, “Geometrical modeling of near-net shape

braided preforms,” Text. Res. J., vol. 85, no. 10, pp. 1055–1064, 2014. [37] Y. Kyosev, Braiding Technology for Textiles. Woodhead Publishing, 2015.

[38] S. Del Rosso, L. Iannucci, and P. T. Curtis, “Experimental investigation of the mechanical properties of dry microbraids and microbraid reinforced polymer composites,” Compos.

Struct., vol. 125, pp. 509–519, 2015.

[39] B. Duchamp, X. Legrand, and D. Soulat, “The tensile behaviour of biaxial and triaxial braided fabrics,” J. Ind. Text., vol. 0, no. 00, pp. 1–21, 2016.

[40] J.-H. Byun, “The analytical characterization of 2-D braided textile composites,” Compos. Sci.

Technol., vol. 60, no. 5, pp. 705–716, Apr. 2000.

[41] T. Ishikawa and T. Chou, “Stiffness and strength behaviour of woven fabric composites,” J.

Mater. Sci., vol. 17, no. 11, pp. 3211–3220, 1982.

[42] D. Goyal, “Analysis of Stress Concentrations in 2 2 Braided Composites,” J. Compos. Mater., vol. 40, no. 6, pp. 533–546, 2005.

[43] A. Endruweit and A. C. Long, “A model for the in-plane permeability of triaxially braided reinforcements,” Compos. Part A Appl. Sci. Manuf., vol. 42, no. 2, pp. 165–172, Feb. 2011.