• Aucun résultat trouvé

À la différence d’autres modèles, le modèle proposé intègre d’importants paramètres d’enroulement dans le calcul des données géométriques des dômes (angles et épaisseurs)

À la différence d’autres modèles, le modèle proposé intègre d’importants paramètres

d’enroulement dans le calcul des données géométriques des dômes (angles et épaisseurs)

et est capable de gérer des enroulements non-géodésiques à partir de la détermination du

coefficient de glissement statique λ

s

.

Les résultats des simulations ont été présentés et comparés à l’expérience. Ces

com-paraisons ont montré (i) l’importance de la non-géodésie des paramètres procédés ainsi

que de leur contrôle sur les prédictions et (ii) qu’une corrélation entre prédictions et

ex-périences était possible, rendant possible l’utilisation du modèle à des fins d’optimisation

(automatisation de l’optimisation) et pour étudier le comportement mécanique du

réser-voir.

Enfin, dans un but d’élargir encore les possibilités du modèle, plusieurs pistes

d’amé-lioration pourraient être étudiées à l’avenir, parmi elles :

– la gestion des recouvrements via la création de zones de cavité d’épaisseurs non

nulles pour lever la limitation sur l’utilisation d’angles croissants et d’épaisseurs

nulles aux arrêts d’enroulement ;

[I

1

] V.V.Vasiliev, A.A.Krikanovet A.F.Razin: New generation of filament-wound

composite pressure vessels for commercial applications. Composite Structures, 62(3

- 4):449–459, 2003.

[I

2

] P.Krawczak: Réservoirs haute pression en composites. Techniques de l’ingénieur,

AM5530, 2002.

[I

3

] P.Hannifin: Profiles Composites, AP, Bayer, NASA, NCMS, Toray Carbon Fiber.

2071B Malaview Avenue West Sidney, BC, Canada V8L 5X6 7142

250-655-7148 (fax) geoff.wood@profilecomposites.com, 2009.

[I

4

] T.W. Bookhart et A.H. Fowler : Geodesic Paths on Surfaces of Revolution :

A Computer-Aided Filament Winding Program. Technical Report Y-1660, Union

Carbide Corporation, Nuclear Division, Y-12 Plant, Oak Ridge, Tennesse, 1966.

[I

5

] B.S Johansen, A. Lystrup et M.T Jensen : CADPATH a complete program

for the CAD-, CAE- and CAM-winding of advanced fibre composites. Journal of

Materials Processing Technology, pages 194–200, 1998.

[I

6

] M. Hojjati, V. Safavi Ardebili et S.V. Hoa : Design of domes for polymeric

composite pressure vessels. Composites Engineering, 5(1):51–59, 1995.

[I

7

] J.D. Carvalho, M. Lossie, D. Vandepitte et H.V. Brussel : Optimization of

filament-wound parts based on non-geodesic winding. Composites Manufacturing,

6(2):79–84, 1995.

[I

8

] S. Koussios, O.K. Bergsma et G.Mitchell : Non-geodesic filament winding on

generic shells of revolution. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers,

Part L : Journal of Materials Design and Applications, 2004.

[I

9

] V. Middleton, K.W. Young, D.G. Elliman et M.J. Owen : Software for

Fila-ment Winding. Automated Composites, 9.1-9.6. The Platics and Rubber Institute,

Nottingham, UK, 1986.

[I

10

] L.Youdong, Z. Zhenqiang et W.Guozhao : An extension of clariaut equation

and its application. Applied Mathematics- A Journal of Chinese Universities, 12:1–

14, 1997.

[I

14

] S. Koussios : Filament Winding : a Unified Approach. Thèse de doctorat, Delft

University Press P.O. Box 98 2600 MG Delft The Netherlands, 2004.

[I

15

] D. T.Jones, I. A.Joneset V. Middleton: Improving composite lay-up for

non-spherical filament-wound pressure vessels. Composites Part A : Applied Science and

Manufacturing, 27(4):311–317, 1996. 4th International Conference on Automated

Composites.

[I

16

] H.Li, Y.Liang et H. Bao: Splines in the parameter domain of surfaces and their

application in filament winding. Computer-Aided Design, 39(4):268–275, 2007.

[I

17

] C-U. Kim, C-S. Hong, C-G. Kim et J-Y. Kim : Optimal design of filament wound

type 3 tanks under internal pressure using a modified genetic algorithm. Composite

Structures, 71(1):16–25, 2005.

[I

18

] C-U. Kim, J-H. Kang, C-S. Hong et C-G. Kim : Optimal design of filament

wound structures under internal pressure based on the semi-geodesic path algorithm.

Composite Structures, 67(4):443–452, 2005.

[I

19

] D.Chapelle et D.Perreux : Optimal design of a Type 3 hydrogen vessel : Part

I–Analytic modelling of the cylindrical section. International Journal of Hydrogen

Energy, 31(5):627–638, 2006.

[I

20

] S.Koussios: Design of cylindrical composite pressure vessels : integral optimisation.

17th International Conference on Composite Materials, Edinburgh, UK, July 2009.

[I

21

] P.Francescato, A.Gillet, D.Lehet P.Saffré: Comparison of optimal design

methods for type 3 high-pressure storage tanks. Composite Structures, 94(6):2087–

2096, 2012.

[I

22

] L.Zu, S.Koussioset A.Beukers: Design of filament-wound circular toroidal

hy-drogen storage vessels based on non-geodesic fiber trajectories. International Journal

of Hydrogen Energy, 35(2):660–670, 2010.

[I

23

] L.Zu, S. Koussios et A. Beukers : Design of filament-wound isotensoid pressure

vessels with unequal polar openings. Composite Structures, 92(9):2307–2313, 2010.

Fifteenth International Conference on Composite Structures.

[I ] L. Zu, S. Koussios et A. Beukers : Shape optimization of filament wound

arti-culated pressure vessels based on non-geodesic trajectories. Composite Structures,

92(2):339–346, 2010.

[I

25

] L.Zu, D. Zhang, Y. Xuet D. Xiao : Integral design and simulation of composite

toroidal hydrogen storage tanks. International Journal of Hydrogen Energy, In Press,

Corrected Proof:–, 2011.

[I

26

] J-S. Park, C-S. Hong, C-G. Kim et C-U. Kim : Analysis of filament wound

com-posite structures considering the change of winding angles through the thickness

direction. Composite Structures, 55(1):63–71, 2002.

[I

27

] Abaqus Simulia : Wound Composite Modeler For Abaqus, User’s Manual, version

6.10-1 édition, 2008.

[I

28

] R. Wang, W. Jiao, W. Liu et F. Yang : A new method for predicting dome

thi-ckness of composite pressure vessels. Journal of Reinforced Plastics and Composites,

29(22):3345–3352, 2010.

[I

29

] D.L.Gray et D.J.Moser : Finite Element Analysis of a Composite Overwrapped

Pressure Vessel. 40th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference and

Exhibit, Fort Lauderdale, FL, AIAA 2004-3506, American Institute of Aeronautics

and Astronautics., 2004.

[I

30

] S.T.Peters, W.D.Humphreyet R.F.Foral: Filament winding composite

struc-ture fabrication. SAMPE International Business Office, 2000.

[I

31

] J.Scholliers: Robotic filament winding of asymmetric composite parts. Thèse de

doctorat, K. U. Leuven, 1992.

[I

32

] R. Wang, W. Jiao, W. Liu, F.Yang et X. He: Slippage coefficient measurement

for non-geodesic filament-winding process. Composites Part A : Applied Science and

Manufacturing, 42(3):303–309, 2011.

[I

33

] S.Koussioset O.K.Bergsma: Friction Experiments for Filament Winding

Appli-cations. Journal of THERMOPLASTIC COMPOSITE MATERIALS, 19, January

2006.

[I

34

] R.F. Hartung : Planar-wound filamentary pressure vessel. AIAA Stud J, (1 :

2842-2844), 1963.

[I

35

] D.A. Stang : The use of planar ribbon winding for control of polar build-up in

filament-wound tank. Proceedings of 14th SAMPE conference, Cocoa Beach, Florida,

14, 1968.

[I

36

] A.C.Knoell: Structural design and stress analysis program for advanced composite

filament wound axisymmetric pressure vessel (CMLTRANK), JPL Technical report

32-1521, NASA, 1971.

[I

37

] K.C.Gramol, F.Namikiet J.Onoda: Dome thickness of filament wound pressure

vessels. Trans Jpn Soc Aerospace Sci, (100(33) : 66-79), 1990.

[I

38

] A.A. Krikanov : Refined thickness of filament wound shells. Sci Eng Compos

Mater, (10(4) : 241-248 (2002)), 2002.

[I

43

] C. De Boor : A pratical guide to splines, Revised version, Springer, 2001.

[I

44

] B. Obsieger : Numerical Methods II - Roots and Equation Systems.

university-books.eu, 2012.

[I

45

] D.Leh, P.Saffré, P.Francescatoet R.Arrieux: Multi-sequence dome lay-up

simulations for hydrogen hyper-bar composite pressure vessels. Composites Part A :

Applied Science and Manufacturing, 52(0):106 – 117, 2013.

Documents relatifs