Дисертації з теми "Fibres textiles – Propriétés acoustiques"
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Luu, Hoang Tuan. "Modélisation multi-échelle de la dissipation acoustique dans des textiles techniques faits de fibres naturelles." Thesis, Paris Est, 2016. http://www.theses.fr/2016PESC1135/document.
Анотація:
Ce projet de recherche s'inscrit dans une démarche d'éco-conception de matériaux architecturés à fort potentiel acoustique. On s'intéresse en particulier dans ce travail de thèse à la description des phénomènes de dissipation et de propagation des ondes acoustiques dans un milieu fibreux par une approche multi-échelle et multi-physique. Dans cette étude, il s'agit de décrire les propriétés acoustiques du milieu fibreux à partir d'une description de la géométrie à l'échelle locale de milieux fibreux. Le milieu fibreux est constitué de fibres d'asclépiades, qui sont typiquement des fibres végétales adoptant la forme de longs cylindres. Pour traiter ce problème, la méthodologie employée consiste en quatre étapes principales : (i) caractérisation et modélisation de la géométrie du milieu fibreux; (ii) calcul des paramètres de transport et acoustiques du milieu fibreux reconstruit; (iii) validation expérimentale de propriétés de transport et acoustiques; (iv) évaluation des évolutions de propriétés de transport en fonction des paramètres de la géométrie à l'échelle locale de matériau. En particulier, un modèle isotrope spatialement stationnaire de lignes droites (processus de Poisson) et le tenseur d'orientation angulaire correspondant, constituent des outils de modélisation de la géométrie aléatoire du milieu fibreux permettant de représenter les principales caractéristiques susceptibles d'influencer ses propriétés de transport. Il s'agit ensuite de résoudre les principaux problèmes aux limites gouvernant le comportement acoustique à l'échelle supérieure en appliquant une technique classique d’homogénéisation numérique. On montre dans un premier temps que la méthode développée permet de prédire le comportement en absorption d'un milieu fibreux aléatoire en se basant uniquement sur la description des caractéristiques géométriques du matériau fibreux réel (porosité, rayon de fibres, distributions des orientations angulaires) sans coefficient d'ajustement, validations expérimentales à l'appui. Sur la base de ce travail de reconstruction tridimensionnel, on étudie ensuite systématiquement l'ensemble des phénomènes de transport d'intérêt sur une large gamme de porosité et d'orientations angulaires, de manière à produire des lois qui peuvent être appliquées par la suite par d'autres utilisateurs sur une large gamme de milieux fibreux réels. Finalement, on examine plus particulièrement l'hypothèse classique selon laquelle un milieu fibreux peut être décrit à partir de la moyenne arithmétique du diamètre de ses fibres, afin de cerner les limites de cette approche et ses conditions d'applicabilité lorsque le milieu fibreux présente une distribution étendue de diamètres de fibres ou bimodaleThis research project was inscribed in an eco-conception approach for architected materials with high acoustic potential. In this research project, we are interested particularly in the description of dissipation and propagation phenomena of sound waves in a fibrous medium by using multi-scale and multi-physics approaches. In this work, we determine the transport and acoustic properties of fiber media based on the description of geometry at their local scale. The fiber media consist of asclepias fibers which are typically vegetable fibers adopting a long hollow cylinder. To solve this problem, the methodology consists of 4 principle steps below: (i) Characterize and model the geometry of fiber medium; (ii) Calculate the transport parameters and acoustic properties of reconstructed fiber medium; (iii) Validate the results of the transport and acoustic properties by comparing with experimental measurements; (iv) Evaluate the evolution of transport parameters as function of geometrical parameters at the local scale. For the geometrical reconstruction, isotropic model of straight lines (Poisson processes) and angular orientation tensor were used. They allow representing of principle characteristics influencing the transport and acoustic properties of material at macroscopic scale. The resolutions of principal problems governing the acoustic behavior at the macroscopic scale were then performed by using the numerical homogenization method. We firstly demonstrate that the developed method allows predicting of absorption behavior of a random fiber medium based on only their geometrical characteristic description (porosity, fibers radius, angular orientation distribution) without adjustment coefficient, and the validated by experimental measurements. Secondly, based on the reconstruction method, one can systematically study the whole transport phenomena on a wide range of porosity and angular orientation in order to provide the laws which can be applied by other user on a wide range of real fiber media. Finally, we verify more particular the hypothesis that a fibrous material can be described by a mean diameter value of their fibers, this work allows identifying the limit of this approach and their application conditions when a fiber medium is constituted of a large distribution of fiber diameters or bimodal
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Tran, Quang Vu. "Locally heterogeneous three-dimensional fibrous media : Representative elementary volumes and calculation of acoustic properties." Electronic Thesis or Diss., Université Gustave Eiffel, 2023. http://www.theses.fr/2023UEFL2081.
Анотація:
Cette thèse explore les relations complexes entre microstructures, propriétés acoustiques et processus de fabrication des matériaux fibreux non tissés. Elle étudie deux familles de milieux fibreux composites, issues de fibres textiles recyclées (coton, PET), offrant une diversité de polydispersité. Grâce à la caractérisation microstructurale et à l'homogénéisation numérique, ces travaux ont permis d'identifier les paramètres clés associés aux propriétés de transport et d'absorption sonore.Les diamètres moyens pondérés en volume Dv et en volume inverse Div se sont révélés être des descripteurs géométriques essentiels. Ils expliquent les comportements acoustiques à différentes fréquences, révélant que les échanges visqueux et thermiques se produisent à travers les canaux les plus larges de la microstructure à basse fréquence, tandis qu'à haute fréquence, la signature acoustique est influencée par l'ensemble de la microstructure, y compris les étranglements les plus petits. Les contributions originales de cette recherche comprennent (1) le développement des Volumes Élémentaires Représentatifs (VERs) pour les milieux fibreux polydisperses; (2) la résolution d'un problème d'optimisation basé sur le degré de polydispersité; (3) et la proposition d'une technique expérimentale pour estimer les propriétés de transport à hautes fréquences de milieux fibreux résistifs. En somme, cette thèse offre des perspectives prometteuses pour la compréhension et l'optimisation des propriétés acoustiques des milieux fibreux polydisperses, tout en identifiant les descripteurs microstructuraux cruciaux pour ces matériaux complexesThis thesis explores the complex relationship between the structures, acoustic properties, and manufacturing processes of non-woven fiber materials. Two families of composite fibrous media, derived from recycled textile fibers and recycled PET fibers, were studied, offering a diversity of polydispersity. Through microstructural characterization and numerical homogenization, this research identified key parameters associated with transport and sound absorption properties.The volume-weighted mean diameter Dv and inverse volume weighted mean diameter Div were found to be essential geometric descriptors. They explain acoustic behaviors at different frequencies, revealing that viscous and thermal exchanges occur through the widest channels of the microstructure at low frequencies; while at high frequencies, the acoustic signature is influenced by the entire microstructure, including the smallest constrictions.The original contributions of this research include (1) the development of Representative Elementary Volumes (REVs) for polydisperse fibrous media; (2) solving an optimization problem based on the degree of polydispersity; (3) and proposing an experimental technique to estimate transport properties at high frequencies.In summary, this thesis offers promising perspectives for understanding and optimizing the acoustic properties of polydisperse fibrous media while identifying crucial microstructural descriptors for these complex materials
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Hallal, Ali. "Modélisation analytique généralisée des propriétés élastiques des composites textiles." Versailles-St Quentin en Yvelines, 2013. http://www.theses.fr/2013VERS0004.
Анотація:
L'utilisation des composites textiles a progressé récemment dans les industries avancées afin de remplacer les composites traditionnels et les stratifiés. La prédiction des propriétés élastiques des composites textiles présente une étape très importante qu’on peut se baser sur, afin de comprendre le comportement mécaniques de ces matériaux. L’objectif de cette thèse est de proposer un modèle analytique fiable et généralisée profitant des avantages des méthodes analytiques relativement aux méthodes numériques. Le modèle généralisé a été appliqué à toutes sortes de composites textiles, où il a donné de très bons résultats en particulier pour les modules d’Young et de cisaillement en plan. La mémoire est présentée sous forme d’une thèse par articles/publications. La thèse est composée de huit chapitres : le chapitre de coordination, les six chapitres qui correspondent aux six articles et la conclusion généraleThe use of textile composites has increased recently in advanced industries to replace traditional composites and laminates. The prediction of elastic properties of textile composites presents an important step to understand the mechanical behavior of these materials. The objective of this thesis is to propose a reliable analytical model benefits from analytical methods advantageous against numerical methods. The proposed generalized model has been applied to all kinds of textile composites, where it yields very good results especially for the Young's modulus and shear plane. The thesis consists is a thesis by articles/publications. The thesis consists of eight chapters: Coordinating chapter, six chapters correspond to six publications and a general conclusion
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Pac, Marie Jose. "Les surfaces textiles aux échelles micro, meso et macroscopiques : propriétés thermiques et tribologiques." Mulhouse, 2001. http://www.theses.fr/2001MULH0644.
Анотація:
Les surfaces textiles se caractérisent par leurs paramètres géométriques et structuraux aux trois échelles : à l'échelle microscopique (morphologie des fibres), à l'échelle mésoscopique (assemblage des fibres entre elles) et à l'échelle macroscopique (assemblage des fils entre eux). L'objectif de ce travail est d'étudier l'influence de ces paramètres sur le comportement thermique en régime transitoire des structures fibreuses et simultanément sur le comportement tribologique des surfaces de ces structures. L'expérimentation est menée sur deux appareillages distincts : un tribomètre multi-directionnel et un prototype développé durant cette étude. Le tribomètre multi-directionnel fournit une information sur la rugosité de la surface et sur le frottement qu'elle induit. ' L'appareillage thermique permet, par son procédé de régulation en température, d'évaluer la quantité de chaleur absorbée par la structure fibreuse lors des premiers instants qui suivent la mise en contact entre le textile et une plaque plane portée à une température supérieure. Les structures fibreuses étudiées sont des tricots dont la taille de la maille varie. Lis sont fabriqués à partir de fils simples et retors (assemblage de deux fils simples entre eux). Les fibres employées à la réalisation des fils sont d'une part des fibres naturelles de coton et d'autre part des fibres synthétiques de polyester. Les résultats font apparaître l'existence d'un lien entre l'énergie absorbée par une structure fibreuse et son état de surface. Par exemple, lorsque la rugosité augmente, l'aire de la surface effective de contact diminue et le transfert de chaleur est moindre. Cette étude fait également apparaître des notions de couplages entre les paramètres structuraux aux différentes échelles ; les effets de ces couplages sont visibles sur les deux comportements étudiés. Il semble alors possible, grâce à la combinaison de paramètres aux différentes échelles, d'obtenir plusieurs surfaces textiles aux même propriétés.
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Brinkert, Luc. "Fibres creuses d'ultrafiltration : propriétés mécaniques et contrôle en ligne sur site de filage." Mulhouse, 1992. http://www.theses.fr/1992MULH0247.
Анотація:
Les fibres creuses d'ultrafiltration, élaborées à base de polymère, peuvent se déformer de manière irréversible sous l'application de pressions lors de la filtration, ou de tensions lors de leur fabrication. Leur caractère viscoélastique est superposé à un domaine plastique au-delà d'un certain seuil. Un test mécanique de compression transverse permet de déterminer une pression limite au-delà de laquelle la fibre est soumise à un compactage de la structure. Des essais de traction et de relaxation longitudinaux révèlent un état instable, fortement dépendant de l'environnement climatique. Pour assurer la qualité de la constance des propriétés mécaniques lors du filage, un capteur de tension à faible embarrage a été choisi pour un contrôle in situ. Au préalable, une étude de frottement a comparé divers matériaux qui introduiraient un contact avec la fibre en formation. Le signal recueilli par le capteur est une partition entre la rigidité, la géométrie et la tension mécanique de la fibre. La recherche de défauts périodiques est fondée sur l'analyse spectrale, alors que des moyens statistiques permettent la détection de défauts ponctuels et brefs. Cette analyse montre la validité de ce contrôle de tension par rapport à d'autres moyens d'investigation qui souffrent de l'environnement de la fibre lors du filage ou d'informations incomplètes et moins sensibles
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Adolphe, Dominique. "Contribution à l'étude de certaines propriétés physiques et hydrauliques de géotextiles." Mulhouse, 1990. http://www.theses.fr/1990MULH0140.
Анотація:
L'étude et la conception d'un nouveau système de mesure de la masse surfacique de nappes textiles ont été effectuées. Ce système, basé sur l'absorption d'un rayonnement laser par le matériau traversé, permet une mseure pour une surface élémentaire de 5 mm2. L'étude de la vitesse d'écoulement au voisinage d'un géotextile, à l'aide d'un système de vélocimétrie laser à effet Doppler, et le développement d'un logiciel de représentations synthétiques ont été réalisés. Les résultats des mesures obtenues à l'aide des deux outils mis au point ont permis de mettre en évidence l'influence du mode de fabrication dans la répartition de la masse surfacique ; ils ont permis de définir deux coéfficients de longueur d'influence et d'absorption de défauts caractérisant le comportement des géotextiles en milieu aqueux. Entre les résultats de répartition de masse et de vitesse obtenus, une étude de corrélation a été amorcée
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Saïhi, Douha. "Modification de surface des fibres textiles par greffage chimique : Synthèse et caractérisation." Lille 1, 2003. https://pepite-depot.univ-lille.fr/RESTREINT/Th_Num/2003/50376-2003-297.pdf.
Анотація:
Les textiles fonctionnels sont présents dans tous les domaines d'application. Leur essor fulgurant provient de leur grande diversité et de leurs nombreuses qualités. Dans notre étude, deux applications particulières ont retenu notre attention: les fibres anti-taches et les fibres antibactériennes. La première propriété est affectée au poly( éthylène téréphtalate) et la seconde est afIectée au polyamide 6,6. Cette étude est consacrée à la mise au point de procédures de grefIage par voie chimique radicalaire. Nous sommes parvenu à fixer un mélange d'acrylates fluoré/non fluoré sur les fibres de polyester et des acrylates comportant des groupements d'ammonium quaternaire sur les tricots de nylon 6,6. Nous avons essayé d'optimiser les différents paramètres expérimentaux pour donner aux textiles les caractéristiques souhaitées. Nous sommes parvenus à des taux de greffage notables. Suite au greffage, les textiles modifiés ont été caractérisés par difIérentes techniques. Certaines techniques ont permis de confirmer la présence de greffons (analyse élémentaire, ATG, IR). D'autres ont été utilisées pour vérifier la présence des propriétés recherchées. Nous avons caractérisé thermodynamiquement les surfàces des fibres de PET par l'intermédiaire d'une technique de tensiométrie. Cette technique nous a permis de mettre en évidence une amélioration de la propriété d'hydrofugation et d'oléofugation des fibres de poly(éthylène téréphtalate ). Les effets bactériostatiques du polyamide 6,6 sur les microorganismes ont été évalués par une méthode adaptée du protocole de la recherche du pouvoir inhibiteur intrinsèque selon le Journal Officiel du 03/07/72 et de la norme XP G 39-010 de caractérisation et mesure de l'activité antibactérienne. Les essais ont démontré l'effi͏̈cacité des textiles traités vis-à-vis du Staphylococcus aureus. L'examen de la croissance de bactéries à la surface même du textile a permis de noter l' échanti lion traité comme étant sans croissance de bactéries.
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Seurin, Marie-José. "Contribution à l'étude de propriétés statiques de polymères mésomorphes." Nice, 1985. http://www.theses.fr/1985NICE4061.
Анотація:
Rappel sur les polymères mésomorphes. Etude de la rigidité des chaines macromoléculaires. Phases mésomorphes-thermotropes et lyotropes : diagramme de phase et rhéologie. Les polymères thermotropes. Les polymères lyotropes : cas d'un solvant isotrope, cas d'un mélange de solvants isotropes, cas d'un solvant anisotrope, cas d'un solvant contenant une faible quantité de sel. Cas des mélanges de polymères. Filage des solutions lyotropes
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Vu, Thi Hong Khanh. "Etude de l'influence de la structure et de la texture des microfibres de PET sur leurs propriétés tinctoriales." Mulhouse, 1997. http://www.theses.fr/1997MULH0474.
Анотація:
Ce travail de recherche a pour but d'analyser et d'expliquer la différence de comportement tinctorial observé entre les microfibres et les fibres classiques de PET en étudiant la structure, la texture et la cinétique de teinture de ces deux fibres. Une caractérisation de la structure et du comportement viscoélastique des microfibres et fibres classiques de PET a été réalisée à l'aide des techniques d'analyse habituelles telles que la calorimétrie différentielle à balayage (DSC), la diffraction des rayons-X, la spectrographie infrarouge (IR), la colonne à gradient de densité, l'analyse thermo-mécanique (TMA), la viscoelasticimètrie (DMTA) et la microscopie électronique à transmission. Les résultats ont mis en évidence la différence de ces comportement entre ces deux fibres aussi bien à l'état ″brut de filage″, qu'après un traitement thermique. Une analyse plus fine de la micromorphologie par une méthode de «coloration» par OsO4 révèle, d'une part, une différence de structure très nette entre la peau et le coeur de la même fibre, et d'autre part, une différence entre les deux types des fibres. Les résultats de l'étude de teinture réalisée sur les deux types de fibres dans des conditions identiques montrent une cinétique de teinture plus rapide et une consommation en colorant environ une fois et demi plus importante dans le cas des microfibres. Cette différence de comportement est probablement liée à la température de plastification de la phase amorphe des échantillons. En fin, la confrontation de l'ensemble des résultats expérimentaux montre une bonne cohérence du point de vue qualitatif et quantitatif, et aussi permet de corréler directement les caractéristiques structurales et le comportement tinctorial des fibres.
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Freyburger, Jean-Marie. "Développement d'une méthodologie et d'un appareillage destinés au contrôle mécanique des textiles linéaires soumis à des sollicitations rapides." Mulhouse, 1990. http://www.theses.fr/1990MULH0141.
Анотація:
La métrologie actuelle n'est plus adaptée à la caractérisation des propriétés mécaniques des fils sous les conditions de sollicitations rencontrées en cours de fabrication industrielle. C'est pourquoi nous nous sommes attachés à concevoir, à développer et à réaliser un appareil ainsi qu'une méthodologie permettant de caractériser mécaniquement des fils soumis à des sollicitations identiques, voire supérieures à celles rencontrées en fabrication. Cet appareil comporte deux modules de mesure : un dynamomètre rapide à vitesse d'appel constante (de l'ordre de 20 m/s) et un couplemètre rapide (16000 rds/s), afin de caractériser les fils à la traction et à la torsion. Les premiers résultats obtenus en dynamométrie rapide ont permis de mettre en évidence un comportement non encore expliqué des filés de coton
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Bigaud, David. "Description géométrique pour la caractérisation mécanique multi-échelles de matériaux composites à renforts textiles 2D et 3D." Lyon 1, 1997. http://www.theses.fr/1997LYO10223.
Анотація:
Afin de permettre l'identification des caracteristiques de rigidite et de resistance de materiaux composites a renforts textiles 2d et 3d, nous avons developpe une procedure privilegiant leur description geometrique tridimensionnelle. Une comparaison des differents modeles de prevision des proprietes mecaniques de composites a renforts textiles a montre que la modelisation des rigidites ou du comportement jusqu'a rupture d'un materiau anisotrope doit se faire a partir de sous-domaines. Dans cette these, nous developpons des techniques d'homogeneisation s'appuyant sur une approche energetique conduite a differentes echelles. A l'echelle microscopique, la minimisation d'une fonctionnelle derivee de l'energie complementaire permet d'etablir les proprietes d'un composite unidirectionnel en fonction de celles de la matrice et des filaments. A l'echelle mesoscopique, les minimisations simultanees des fonctionnelles d'energie complementaire et de deformation permettent d'encadrer les caracteristiques mecaniques ainsi que les etats de deformations et de contraintes au sein du renfort. Nous integrons a cette echelle des lois statistiques sur la rupture des fils. A l'echelle macroscopique, nous definissons finalement les caracteristiques globales en rigidite ainsi que la fonction d'endommagement de la cellule unitaire - representation locale de la geometrie du renfort. Parallelement, nous avons analyse la cinematique particuliere d'un prototype de machine de tressage cartesien afin d'etablir les lois de prevision des orientations et des repartitions spatiales des fils au sein de composites 3d. La dissection de tresses consolidees permet in fine de definir les relations dynamiques entre les parametres de conception et les caracteristiques materielles des cellules unitaires representatives du composite. La validite des modelisations proposees pour les previsions des proprietes en rigidite et a la rupture de composites a renforts textiles tisses et tresses cartesiens est confirmee par la confrontation avec des resultats experimentaux. En complement d'essais conduits sur des elements de plaques sollicites en traction et en flexion, nous proposons une procedure experimentale s'appuyant sur le dispositif de cisaillement plan d'iosipescu et les techniques d'interferometrie holographique.
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Wu, Yueming. "Evaluation des caractéristiques physique des étoffes par méthodes classiques et kes : études de corrélations." Mulhouse, 1992. http://www.theses.fr/1992MULH0218.
Анотація:
La caracteristique physique des etoffes en vue d'evaluer leur main se fait au moyen des systemes kes (kawabata's evaluating system). Ces methodes ont l'avantage d'etre globales, mais l'inconvenient d'une mise en eouvre delicate. A cote de ces methodes, il existe un nombre considerable de tests classiques destines a evaluer les caracteristiques physiques des etoffes. Il est donc interessant de pouvoir mettre en evidence quels types d'essais classiques sont susceptibles, en les rassemblant, d'apporter une approche globale de type kes. Pour ce faire, une etude de correlation au moyen de regressions et d'analyses factorielles est necessaire. La base de l'etude a ete effectuee sur 18 types de tissus differents (armure, contexture,. . . ). Ces tissus ont ete soumis aux tests kes, ainsi qu'aux 19 tests classiques tant en sens chaine qu'en sens trame. Au total, ce sont 256 parametres differents qui ont ete etudies representant plus de 8500 essais. Comme la conclusion, les tests classiques ne sont pas susceptibles de fournir une approche globale des caracteristiques des tissus. En revanche, dans des domaines d'application precis, ils peuvent remplacer avantageusement l'approche kes
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Msahli, Slah. "Etude du potentiel textile des fibre d'agave americana L." Mulhouse, 2002. http://www.theses.fr/2002MULH0691.
Анотація:
L'évaluation du potentiel textile des fibres d'agave americana L. Est le domaine d'investigation de cette thèse. Dans le chapitre 1, nous avons situé les fibres d'agave par rapport aux autres fibres. En effet, elles appartiennent à la famille des fibres dures extraites des feuilles de certaines plantes. Ces fibres présentent des propriétés morphologiques, physiques, mécaniques et chimiques particulières aux autres fibres. Le chapitre II a été consacré à la caractérisation des propriétés morphologiques, physiques et mécaniques de fibres techniques extraites de plusieurs feuilles de différentes plantes d'agave americana L. Les résultats obtenus montrent que ces fibres présentent un potentiel relativement important exprimé par une structure composite des fibres techniques, un rapport ténacité légèreté important, un allongement très élevé par rapport à celui des fibres végétales et un module initial inférieur à celui des autres fibres végétales et synthétiques. Cependant, une grande dispersion des différentes caractéristiques a été mise, en évidence. Dans le chapitre III, une étude de variabilité intrinsèque des fibres d'agave a été menée afin de repérer les vraies causes de cette dispersion. Cette étude a révélé qu'un choix minutieux des fibres suivant leurs positions dans la feuille, la position de la feuille dans la plante et la plante elle-même doit être fait puisqu'un prélèvement aléatoire ne donnera pas forcément des résultats statistiquement reproductibles. Dans le chapitre IV, les résultats des essais menés sui- les feuilles d'agave ont permis d'affirmer avec certitude de la possibilité d'extraire les fibres d'agave americana L. De leurs feuilles utilisant un procédé chimique surtout que les différents traitements chimiques d'extraction ont très peu endommagé les fibres extraites.
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Bertheux, Brigitte. "Etude mécanique de la compression de flocons de fibres : application à la mesure du "degré d'ouverture"." Mulhouse, 1989. http://www.theses.fr/1989MULH0103.
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Huilier, Hervé. "Apport de propriétés thermorégulantes à un tissu pour le prêt-à-porter par modifications physico-chimiques de la surface des fibres : application au polyester et à la laine." Besançon, 2003. http://www.theses.fr/2003BESA2065.
Анотація:
Un travail de recherche est mené afin de mettre à jour les étapes nécessaires à la fabrication d'un tissu laine/polyester thermorégulant. La mise au point du tissu nécessite la fixation de matériaux à changement de phase (PCM) microencapsulés à la surface des fibres. L'encapsulation du PCM est réalisée par spray-drying dont l'optimisation des paramètres de formulation permet d'obtenir des microcapsules de taille inférieure au diamètre des fibres de laine et de PET (<5 micron) les microcapsules montrent une bonne résistance aux traitements d'ennoblissement. La photosensibilité de la laine et du PET, qui se manifeste par une photolyse radicalaire des fonctions amides et esters, permet la fixation covalente des microcapsules à la surface des fibres par co-polymérisation d'un monomère acrylique sous UV à 254 nm. La photopolymérisation du monomère, dont la cinétique est influencée par l'intensité photonique et l'atmosphère, peut être réalisée en une seconde sous air. La validité du procédé est testée en conditions industrielles. Le tissu fabriqué possède des propriétés enthalpiques d'environ 2 KJ. M-2 et il peut être teint et séché jusqu'à 130 DC. Des traitements à des températures supérieures entraînent une perte partielle de ses propriétés climatiques. En effet, la paroi des microcapsules se fragilise au dessus de sa température de transition vitreuse. La protection des microcapsules vis à vis de la température doit permettre d'appliquer le procédé à des tissus à base de Iycra. Le procédé est polyvalent, et la fixation de microcapsules à propriétés diverses (cosmétiques, pharmaceutiques etc. ) est possibleResearch is being carried out to find the necessary steps to manufacturing a wool/polyester thermoregulating fabric. The perfecting of such a fabric requires that the phase-changing materials (PCM), which are micro-encapsulated at the surface of the textile fibres, can be flxed. The micro-encapsulation of the PCM is do ne by spray-drying method Alternating between formulation parameters makes it possible to manufacture micro-capsules that have much smaller diameters than those of the wool and PET fibres <5 microns). The physical properties of the walls give the micro-capsules extra resistance to treatments that wear down fabrics. Wooi and PET are both sensitive to UV, which penetrate the fabrics mostly by the radicalar photolysis of the amide and ester. The fixing of the micro-capsules to the surface of the fibres is done by co-polymerising an acrytic cross-linking agent with the micro-capsules, the wool and PET fibres by UV radiation at 254 nm. The binder photopolymerisation, in which the kinetic is influenced by the photonic intensity and the atmosphere, can be carried out in one second under air. The validity of the procedure has been tested in an industrial context. Thus, the fabric manufactured in this way has enthalpic properties of about 2 KJ. M-2, and it can be dyed, and dried up to 130 DC. Treatments at higher temperatures lead to partialloss of the fabric's climatic properties by fragilizing the wall of capsules. The capsules'walls is fragilized above its glass step transition The procedure is relatively polyvalent, and fixing the micro-capsules to different properties (i. E. Cosmétic, pharmaceutic. . . ) is possible
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Brites, Sanches Salvado Luisa Rita. "Les Non tissés utilisés en hygiène : étude des relations entre les processus technologiques, la structures et les propriétés." Mulhouse, 2002. http://www.theses.fr/2002MULH0684.
Анотація:
Cette étude concerne les matériaux non-tissés spunbonded, en polypropylène, utilisés dans les produits absorbants à usage unique. L'objectif de la recherche est de relier les propriétés de ces matériaux à leur structure et à leur procédé de fabrication. Les paramètres qui définissent la structure sont analysés la surface spécifique en relation à la masse linéique des filaments, la porosité et la distribution de taille des pores et la distribution orientationelle des filaments dans le plan. Les méthodes choisies pour la mesure de ces paramètres sont la porosimétrie aux liquides , la réplique des surfaces par un film de polymère et la diffraction de la lumière pour la mesure de l'orientation. Des méthodes adaptées pour caractériser les propriétés de ces matériaux minces ont été développées: l'ascension capillaire pour mesurer la perméabilité directionnelle dans le plan, la porosimétrie aux liquides et la perméabilité à l'air, la classification visuelle de l'homogénéité, etc. Le choix des échelles d'essais et des modèles permettent une homogénéisation de la structure des non-tissés spunbonded. La distribution des filaments est caractérisée suivant le concept du pore équivalent. La perméabilité est reliée à l'uniformité du grammage par un modèle de perméabilité additive. La résistance à la traction est analysée. L'étude de l'influence du procédé de fabrication spunbond sur la structure et les propriétés des non-tissés a été réalisée sur une machine de prototypage Un groupe d'échantillons de caractéristiques différentes a été produit. L'influence des variables procédé sur les paramètres de la structure et les propriétés des non-tissés a été analysée expérimentalement et par régressions multilinéaires. Les résultats des deux méthodes sont concordants. En conclusion l'étude montre que la connaissance 'fine" de la structure des non-tissés permet de relier le procédé aux propriétés finales, permettant d'améliorer les non-tissés par la conduite du procédé de fabrication.
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Madrolle, François. "Etude du comportement mécanique des matériaux textiles soumis à des sollicitations rapides." Mulhouse, 1995. http://www.theses.fr/1995MULH0368.
Анотація:
Nous avons étudié le comportement d'un monofilament de polyester et de multifilaments de polyester et de polyamide vis-à-vis de la vitesse de déformation. La gamme de vitesses étudiée s'étend de 10-2 s-1 à 220 s-1. Le module initial des fils de polyester décroît lorsque la vitesse augmente, surtout au-delà de 10 s-1. Ceci peut être dû au front d'onde qui parcourt les fils au début des essais. Cependant, au-delà de 1 s-1, un point de pinçage partiellement non neutre peut influencer les mesures. Pour le polyamide, le module initial est constant. Les lois logarithmiques et pseudoplastiques permettent une bonne approche du comportement de tous les fils. Lorsque le nombre de brins ou la torsion augmentent, la sensibilité à la vitesse de déformation diminue. Nous avons aussi étudié l'influence de l'échauffement au cours des essais sur les lois de comportement. Nous avons ensuite cherché des régressions pour estimer le yield point et la rupture. Pour le polyamide, nous avons une forte chute des caractéristiques de la rupture entre 0,2 et 1 s-1. Ceci semble être en partie dû à la transition entre l'élongation isotherme et l'élongation adiabatique. L'étude par analogie mécanique, a montré que les modèles dérivés de celui de Eyring, formés de ressorts idéaux et d'un amortisseur de type hyperbolique, permettent une bonne approche du comportement des fils testés
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Bal, Kheireddine. "Etude du comportement hydraulique de textiles techniques de type fourrure ou aquafourrure : caractérisation des propriétés de perméabilité et de rétention." Mulhouse, 1991. http://www.theses.fr/1991MULH0195.
Анотація:
Ce mémoire présente une approche expérimentale pour déterminer les paramètres hydrauliques des aquafourrures, en vue d'une utilisation filtrante : perméabilité, ouverture de filtration, sites de rétention privilégiés. Pour décrire l'écoulement à travers l'aquafourrure et pouvoir prédire son coefficient de perméabilité, nous appliquons un modèle d'écoulement dans des capillaires et un modèle d'écoulement autour des fibres. Les résultats obtenus montrent que le deuxième modèle est mieux adapté. Une loi de perméabilité est proposée pour la structure particulière des fourrures. Les problèmes relatifs aux caractéristiques de rétention sont traités. Une méthodologie de laboratoire est mise au point, à l'aide de laquelle sont déterminés le taux de retenue lors d'un écoulement bref et gravitaire parallèlement et normalement aux poils de fourrures, et l'ouverture de filtration du matériau. Par la méthode optique d'anémométrie laser à effet Doppler, on établit des cartographies de champs de vitesses au voisinage des fibres modèles, visualisant ainsi l'écoulement. Ceci permet de préciser certains paramètres principaux qui peuvent caractériser le comportement de l'aquafourrure en milieux aqueux
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Notin, Laure. "Étude fondamentale de l'élaboration et des propriétés de fibres de chitosane dans le cadre d'une problématique biologique." Lyon 1, 2006. http://www.theses.fr/2006LYO10038.
Анотація:
Cette étude concerne la mise au point d'une nouvelle méthode de filage par voie pseudo-sèche du chitosane, sans ajout d'agent chimique externe, et l'utilisation des fibres pour diverses applications biomédicales ; en particulier la réparation des hernies pariétales. L'originalité de notre procédé réside dans le fait de supprimer tout milieu aqueux en sortie de filière, l'étape de coagulation étant basée sur le mécanisme de gélification physique du chitosane en présence de gaz ammoniac. Les propriétés mécaniques des fibres ont pu être améliorées en jouant simplement sur un paramètre physique : l'étirage en sortie de filière, puis optimisées en étudiant l'influence des propriétés physico-chimiques du collodion de chitosane. Des expérimentations animales ont permis de valider biologiquement l'utilisation de ces fibres de chitosane, montrant que le polymère n'est pas rejeté par l'organisme et ne provoque aucune réaction allergique
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Dreyer, Claude. "Contribution à la modélisation de l'influence des caractéristiques des fibres de laine peignée sur les propriétés des textiles linéaires." Mulhouse, 1994. http://www.theses.fr/1994MULH0442.
Анотація:
Un modèle de structure en grappes est proposé pour les rubans et fils de laine peignée. L'élément élémentaire du modèle n'est pas la fibre individuelle, mais la grappe de fibre (groupe de fibres). La théorie, basée sur les processus stochastiques, est complétée par les caractéristiques fibreuses et les données du procédé pour arriver à un modèle applicable en situation industrielle. Les applications vont de la prévision d'irrégularité des fils jusqu'à la simulation de l'influence des différents paramètres fibreux intervenant dans le modèle
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Indelicato, Giuliana. "Modèles mécaniques de réseaux de fibres 2D et de textiles." Thesis, Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2008. http://www.theses.fr/2008INPL009N/document.
Анотація:
Ce travail aborde trois problèmes fondamentaux liés au comportement mécanique de matériaux tissés. Dans une première partie, le modèle de Wang et Pipkin pour des tissés, décrits comme des réseaux de fibres inextensibles comportant une résistance au cisaillement et à la flexion, est généralisé en un modèle prenant en compte la résistance à la torsion des fibres. Une application au comportement d’une coque cylindrique constituée de fibres hélicoïdales est traitée. Dans une deuxième partie, nous analysons l’impact de la géométrie de l’armure du tissé sur les propriétés de symétrie de l’énergie de déformation. Pour des réseaux constitués de deux familles de fibres, quatre configurations distinctes d’armure existent, selon l’angle entre les fibres et les propriétés mécaniques des fibres. Les propriétés de symétrie de l’armure déterminent le groupe de symétrie matérielle du réseau, sous l’action duquel la densité d’énergie est invariante. Dans ce contexte, des représentations des énergies de déformation d’un tissé invariantes par le groupe de symétrie matérielle du réseau sont établies. La relation entre les invariants du groupe et la courbure des fibres est analysée. Dans une troisième partie, des modèles de textiles considérés comme des surfaces dotées d’une microstructure sont élaborés, à partir d’une modification des modèles classiques de coques de Cosserat, dans lesquels la microstructure décrit les ondulations des fils à l’échelle microscopique. A partir d’une représentation du fil comme un elastica d’Euler, une expression explicite de l’énergie élastique microscopique est obtenue, qui permet d’établir un modèle simple du comportement mécanique macroscopique de tissésIn this work, we discuss three basic problems related to the mechanical behavior of textile materials. First, we extend the model of Wang and Pipkin for textiles, described as networks of inextensible fibers with resistance to shear and bending, to a model in which resistance to twist of the individual fibers is taken into account, by including torsion contributions in the elastic stored energy. As an example, we study the behaviour of a cylindrical shell made of helical fibers. Second, we study how the geometry of the weave pattern affects the symmetry properties of the deformation energy of a woven fabric. For networks made by two families of fibers, four basic types of weave patterns are possible, depending on the angle between the fibers and on their material properties. The symmetry properties of the pattern determine the material symmetry group of the network, under which the stored energy is invariant. In this context, we derive representations for the deformation energy of a woven fabric that are invariant under the symmetry group of the network, and discuss the relation of the resulting group invariants with the curvature of the fibers. Third, we develop a model for textiles viewed as surfaces with microstructure, using a modification of the classical Cosserat model for shells, in which the microstructure accounts for the undulations of the threads at the microscopic scale. Describing the threads as Euler's elastica, we derive an explicit expression for the microscopic elastic energy that allows to set up a simple model for the macroscopic mechanical behavior of textiles
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Eve, Sophie. "Comportement à la prise et propriétés mécaniques de matériaux composites à base de plâtre." Caen, 2003. http://www.theses.fr/2003CAEN2068.
Анотація:
Malgré une grande diffusion et un coût bas, le plâtre est largement sous-utilisé du fait de ses piètres propriétés mécaniques, notamment sa fragilité prononcée. Pour tenter de réduire cette fragilité, nous avons élaboré des mélanges binaires plâtre-fibres synthétiques et plâtre-latex polymères, ainsi que des composites ternaires plâtre-latex-fibres. La prise du plâtre et de ces matériaux a était étudiée en termes de la variation dimensionnelle en cours de prise, mesurée par une méthode sans contact de télémétrie optique, du dégagement de chaleur, et de la variation de la conductance. La microstructure de ces matériaux a été appréhendée par des observations au MEB et par analyse d'image, en particulier l'effet des additifs sur la porosité a été analysé. L'étude du comportement mécanique des matériaux binaires contenant des fibres polyamide et polypropylène indique un faible effet de renforcement au sens de la ténacité. Cependant, on note un transfert des contraintes de la matrice vers les fibres, dont l'ampleur diffère avec le caractère mouillable ou non du renfort. Cette étude a permis de définir un facteur d'efficacité des fibres, paramètre renseignant sur leur aptitude à empêcher la rupture brutale du matériau en deux parties distinctes. L'ajout de certains latex, à des teneurs relativement faibles, permet de rehausser les caractéristiques mécaniques du plâtre, mais n'empêche pas sa rupture brutale. Dans le cas des composites ternaires plâtre-latex-fibres, l'emploi simultané d'un latex et de fibres permet à la fois d'éviter la rupture brutale et d'augmenter les caractéristiques mécaniques, malgré le manque de synergie entre les contributions de ces constituants.
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Magniez, Labalette Carole. "Nouveaux textiles à performances au feu et à tenue à la chaleur améliorées." Lille 1, 2002. https://pepite-depot.univ-lille.fr/RESTREINT/Th_Num/2002/50376-2002-77.pdf.
Анотація:
L'objectif de ce travail est la mise au point de résines liantes capables de promouvoir une structure intumescente pour améliorer les performances au feu des étoffes non tissées synthétiques. L'étude porte sur le liage des supports textiles de polypropylène, de polyamide et de polyester au moyen de dispersion aqueuse à base d'acrylique ou de styrène butadiène. Les systèmes intumescents les plus performants utilisent le polyphosphate d'ammonium comme agent source acide. Ce composé étant soluble, il a été nécessaire de trouver une solution technologique pour incorporer le sel d'acide au liant, tout en évitant la formation d'agglomérats ou de mousse. Par ailleurs, l'influence des agents de surface et des produits anti-mousse sur le processus de combustion des formulations a été constatée. L'incorporation d'APP au sein des liants permet une réduction de la quantité de chaleur lors de leur combustion. Les travaux se sont donc orientés vers l'étude des mécanismes d'action de cet additif qui conduit à l'amélioration du comportement au feu des résines. Les interactions entre les liants et l'APP conduisent à la formation d'une structure charbonnée expansée. La compréhension du mécanisme d'action a été abordée à travers la caractérisation du "char" par différentes méthodes spectroscopiques. La substitution d'une partie de l'APP par une quantité équivalente d'hydroxyde d'aluminium provoque une réduction supplémentaire du flux de chaleur et la formation d'une couche charbonnée, composée d'un système alvéolaire et d'un verre en surface. La présence des charges minérales induit des modifications des performances au feu des liants et permet de renforcer la stabilité thermique du char. Enfin, une évaluation des performances au feu et en dégradation thermique des étoffes non tissées enduites a été réalisée et a permis de mettre en évidence le mécanisme de protection au feu, via la formation d'une structure intumescente issue du liant.
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Omrani, Fatma. "Caractérisation de la variabilité des propriétés mécaniques aux échelles fils, renforts et composites à base de lin." Thesis, Lille 1, 2017. http://www.theses.fr/2017LIL10085/document.
Анотація:
Cette thèse a pour objectif la compréhension des propriétés mécaniques des composites à base de fibres de lin. Tout d’abord, on s’est focalisé sur les renforts tissés, ayant différents types de fils, structures et traitements, à travers une caractérisation multi-échelle. Les résultats montrent une forte influence du procédé du tissage ainsi que les traitements de désencollage et de séchage sur les propriétés mécaniques. L’étude montre une grande variabilité des propriétés mécaniques à l’échelle fil qui diminue significativement de l’échelle tissu à l’échelle composite où les résultats mettent en évidence des propriétés régulières et reproductibles, équivalentes aux composites à base de fibres synthétiques. Ensuite, cette thèse s’est intéressée aux propriétés mécaniques des renforts à orientation aléatoire, les non tissés. La caractérisation mécanique est réalisée sous forme sèche avec des essais de traction simple, de flexion pour différents lots de non tissé. Egalement, l’étude de la déformabilité des renforts non tissés est effectuée avec des essais d’emboutissage sur des géométries simple (hémisphère) et complexe (boite carrée). S’appuyant sur une approche expérimentale, un protocole de caractérisation est établi afin d’identifier et quantifier la réponse du non tissé lors de la mise en forme. L’apparition de nouveaux phénomènes tels que la variation de la densité locale et le glissement des fibres est observée pour les renforts de type non tissé. La caractérisation a démontré les effets de facteurs comme la géométrie du poinçon, la pression du serre-flan, la densité et la direction du renfortThis work focuses on understanding the mechanical properties of flax-based composites. First of all, a multi-scale characterization is carried out for oriented fabric with different types of yarns, structures and treatments. Parameters such as the weaving process and the existence of treatments like desizing and drying has a strong impact on the mechanical properties. Furthermore, the results shows a high variability of the mechanical properties at the yarn scale which decreases significantly at the fabric and composite equivalent properties with the synthetic fibres based composites. Secondly, the thesis focused on the mechanical properties of randomly oriented preforms known as nonwovens. The mechanical characterizations of flax fibre nonwoven are carried out with tensile, bending tests in the dry form. Then, forming tests of the non-woven preforms are performed with different geometries. Based on this experimental approach, a characterization protocol is established to identify and quantify their formability behavior. New phenomena such the variation of local density and the slippage of fibres network are observed for this type of reinforcement. The forming behavior depends strongly on the punch geometry, blank-holder, the area density and direction of the preform
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Magno, Massimo. "Modèle mécanique du comportement de structures souples aux échelles mésoscopique et macroscopique : application aux matériaux fibreux." Mulhouse, 1999. http://www.theses.fr/1999MULH0554.
Анотація:
Les mesures des coefficients de Poisson dans les tissus font apparaître des valeurs différentes à celles du domaine classique [0;0. 5]. Ce comportement hors normes est dû aux interactions mutuelles des trames et des chaînes : la désondulation d'une trame s'accompagne d'une augmentation d'ondulation de la chaîne qui lui est perpendiculaire. Une analyse micromécanique du tissu conduit à l'établissement d'un modèle micropolaire continu à partir d'une matrice discrète de poutres. Dans ces modèles, les ondulations des trames sont représentées par une microrotation fournissant un degré de liberté de rotation supplémentaire dans le champ de déplacement. Si l'on considère des contraintes ainsi que des rotations importantes, les lois constitutives du modèle peuvent décrire la courbe de traction unidirectionnelle observée sur un tissu. La première partie concerne la modélisation des poutres ondulées dans le plan ainsi que des plaques à travers le lemma de la Stroboscopy ; on y effectue le passage d'un modèle mécanique discret à une limite continue. L'un des phénomènes étudiés est celui du flambement des poutres, en particulier lorsqu'elles sont ondulées. La deuxième partie concerne l'étude des structures textiles à l'échelle mésoscopique et successivement dans des contextes de petites et grandes transformations macroscopiques. Pour la modélisation à l'échelle mésoscopique on considère un modèle dissipatif du tissu ; La cinématique micropolaire non-linéaire et les transformations correspondantes sont abordées par la suite. Dans le domaine macroscopique, on propose la coque micropolaire comme modèle généralisé des structures tissées. Les concept de coques faiblement ou fortement courbées sont élaborés pour décrire le comportement du tissu. Un modèle est obtenu pour du tissu de faible épaisseur.
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Cherif, Zine Eddine. "Caractérisation et optimisation d’un pré-imprégné industriel fibre lin/résine époxy pour les matériaux composites." Caen, 2013. http://www.theses.fr/2013CAEN2004.
Анотація:
Cette thèse porte sur la caractérisation et l’optimisation d’un pré-imprégné à base de résine époxy et de fibres de lin. Le renfort est constitué de tissus fabriqués par tissage de fils de lin torsadés. Les composites ont été élaborés par deux procédés : thermo-compression et enceinte autoclave. Chaque matériau a été testé en traction afin de déterminer ses propriétés mécaniques (élastique et à rupture). Les propriétés de sorption ont été étudiées grâce à des essais de vieillissement en immersion. Enfin, la capacité d’amortissement des composites lin/époxy a été déterminée à partir d’essais de vibration de poutres libres et comparée avec des composites carbone/époxy, verre/époxy et kevlar /époxy. Une étude systématique de l’influence des paramètres liés à chaque étape de l’élaboration des pré-imprégnés a été effectuée. Nous étudions l’effet du type du renfort (tissu ou asi-unidirectionnel), les paramètres associés au tissage (diamètre de fil, taux de remplissage) et l’influence de divers prétraitements textiles (appliqués aux fils ou aux tissus de lin). Un travail de modélisation est proposé, pour s’affranchir du taux de porosité, aussi bien sur les propriétés mécaniques que sur les propriétés de sorption. L’ensemble du travail effectué durant la thèse a pour objectif de déterminer les principales propriétés d’une gamme de pré-imprégnés lin/époxy à renforts tissés, et d’établir les conditions d’élaboration optimales pour optimiser leurs performancesThis thesis focuses on the characterization and optimization of a prepreg based on epoxy resin and flax fibres. The reinforcement consists of fabrics made by twisted flax yarn. The composites were manufactured by two methods: hot platen press and autoclave chamber. Each material was tested using tensile tests to determine its mechanical properties (elastic and at break). Sorption properties were studied by immersion aging tests. Finally, the damping capacity of the flax/epoxy composite was determined from vibration tests of free beams and was compared with carbon/epoxy, glass/epoxy and kevlar/epoxy composites. A systematic study of the influence of the prepreg manufacturing parameters has been performed. We have studied the effect of the type of reinforcement (woven or quasi-unidirectional), the weaving parameters (yarn diameter, filling rate) and the influence of various textile pretreatments (applied to yarn or fabric). Some models are proposed to overcome the rate of porosity on the mechanical properties as well as on the sorption properties. The aim of this work is to identify the main properties of a range of flax/epoxy prepregs with woven reinforcement, and to establish optimal manufacturing conditions to optimize their performances
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Bhouri, Naoufel. "Comportement thermodynamique et dimensionnel des matériaux textiles soumis à des variations des conditions climatiques." Thesis, Nancy 1, 2009. http://www.theses.fr/2009NAN10120/document.
Анотація:
Ce travail constitue une contribution à l'étude de l'influence de la déformation libre des fibres textiles sous l'effet des contraintes hydriques sur la structure globale d'un tricot Jersey et d'un tissu Toile en coton, ayant subi les mêmes traitements de finition. Une comparaison entre les capacités de sorption du Jersey et des fils défilés de leur structure montre que le serrage géométrique limite les capacités de sorption du Jersey. Les coefficients du tenseur déformation plane du Jersey sous l'effet d'un cycle d'adsorption/désorption montre un gonflement croissant en fonction de l'humidité au moment de l'adsorption et un rétrécissement presque linéaire au moment de la désorption pour reprendre ses valeurs initiales marquant ainsi l'effet mémoire de l'état relaxé de la structure. L'influence du repassage sur le comportement de la Toile en coton sous l'effet de deux cycles continus successifs d'adsorption/désorption est étudiée. Les résultats montrent que l'aplatissement des fils dans la structure génère une amplification de la déformation plane résultante. Un deuxième cycle d'adsorption successif montre l'annulation complète de l'effet de repassage. Une comparaison entre les isothermes d'adsorption et de désorption d'un tissu Toile repassé et non repassé montre que les isothermes de sorption de la Toile repassée et non repassée se collent dés la troisième zone de l'isotherme du premier cycle d'adsorption, ce qui explique que l'encombrement stérique des molécules d'eau dans la structure de la Toile repassée génère un réarrangement stéréochimique de la structure supramoléculaire pour reprendre une forme similaire à la Toile non repasséeThe 2D deformation of bleached plain weave and Jersey cotton ready to wear clothing was measured during adsorption and desorption cycles. The strain along warp and weft directions and the shear deformation were evaluated by image correlation process. The dimensional variations are explained by geometrical consideration of the structure at microscopic (fibers scale) and macroscopic levels (yarns scale). Indeed, the reaction between water vapor molecules and material enlightens two steps. At first, the swelling fibers fill the micro pores inside the yarns. Then, the yarns swell and push on their neighbors to fill up the macro pores and cause the macroscopic swelling of the overall structure. During the desorption phase, the fibers shrink to create a free space inside the plain weave structure that will be relaxed to find its initial state. The shear deformation is related to the cohesion by twist between cotton fibers. The ironing generates flattened yarns and increases their friction which amplifies the deformation during the first adsorption cycle. However, this effect is cancelled at the end of the first adsorption / desorption cycle with no memory effect of the ironing process. These results are confirmed by comparison between sorption isotherms of ironed and not ironed plain weave samples. A comparison between the sorption capacity of Jersey and yarn made of the same structure shows that the geometric form decreases the sorption capacity of jersey especially at high humidity. Then knitting infects the swelling of yarns and decreases their sorption capacity
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Hammi, Tarik. "Étude de méthodes de mesures et réalisation d'un banc de test pour l'évaluation des propriétés électrostatiques des textiles." Lille 1, 2005. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2005/50376-2005-Hammi.pdf.
Анотація:
Les matériaux textiles ont une place importante dans un grand nombre de secteurs industriels. Ces industries sont souvent confrontées aux problèmes introduits par les phénomènes de charge et de décharge électrostatique des textiles. Outre l'effet désagréable ressenti par les êtres humains lors des décharges, ces phénomènes peuvent menacer le fonctionnement d'appareils électroniqmes ou dans le pire cas, provoquer l'explosion de matières inflammables. La caractérisation de ces matériaux textiles est dès lors indispensable et fortement tributaire des exigences normatives. On propose ici une étude expérimentale des comportements électrostatiques de matériaux textiles dans le but de réaliser un banc de test pour évaluer ces phénomènes. Une partie importante de ce travail est consacrée aux mécanismes de polarisation qui jouent un grand rôle dans les phénomènes de charge et de décharge. Cette approche expérimentale est étayée par une étude bibliographique conséquente mettant en évidence les mécanismes miscroscopiques mis en Jeu. Néanmoins, le moyen le plus répandu pour charger les textiles reste le frottement. La caractérisation de ce mécanisme de manière reproductible est donc nécessaire et constitue le second axe majeur de ce travail. Plusieurs systèmes basés sur le dépôt de charges par effet triboélectrique ont été réalisés, ainsi que différents capteurs permettant l'analyse de paramètres variés tels que le champ éléctrique, le temps de décharge, le courant de décharge, le champ éléctrique dynamique. . .
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Muller, Didier. "Influence des caractéristiques physico-chimiques de la fibre de polyester et de l'ensimage sur les interactions fibres-ensimages : diffusion - répartition - cohésion." Lyon 1, 1992. http://www.theses.fr/1992LYO10063.
Анотація:
Le but de notre etude est d'essayer de mieux apprehender l'influence des caracteristiques de la fibre et de l'ensimage sur les interactions fibre de polyester-ensimage. Nous effectuons tout d'abord une caracterisation physico-chimique de la fibre de petp aux 3 premieres etapes de elaboration, et de 5 formulations d'ensimage pour fibre petp. Cette caracterisation nous permet de mesurer l'evolution de la structure de la fibre et de connaitre les principales proprietes des ensimages aux memes points. Puis nous etudions la diffusion des constituants de l'ensimage dans la structure de la fibre. La technique mise en uvre est celle des sondes paramagnetiques et leur observation en r. P. E. , avec marqueur de spin: radical nitroxyde. Nous montrons l'importance de la tg de la fibre et de la quantite d'eau presente sur le petp lors de l'etirage. Nous etudions ensuite la repartition de l'ensimage et son evolution a chaque stade par la technique des coefficients frictionnels. Apres avoir mesure l'influence de differents parametres de mesure sur la qualite de la reponse, nous proposons des modifications d'appareillage. Puis nous effectuons des essais comparatifs entre les ensimages aux differentes etapes. Enfin, nous cherchons a apprehender la cohesion inter-brins en effectuant 2 types de manipulations: 1) visualisation du phenomene par camera video ultra rapide; 2) comptage du nombre de brins subissant une decohesion. Grace a la methodologie utilisee, au stade etire nous pouvons classer les formulations selon leurs pouvoirs cohesifs, que nous cherchons a relier aux caracteristiques physico-chimiques des ensimages
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Solarski, Samuel. "Développement de nouveaux filaments de polylactide nanocomposites." Lille 1, 2006. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2006/50376-2006-Solarski.pdf.
Анотація:
Ce travail se place dans le contexte de développement de nouveaux textiles, appelés textiles techniques, afin de palier à la décroissance du secteur textile traditionnel européen. De nouveaux filaments de PLA nanocomposites ont été produits en voie fondue suivie d'un étirage. Les charges utilisées sont des argiles, constituées de feuillets de silicate, et qui ont déjà prouvé leur rôle de renfort pour de nombreuses matrices polymères en terme de propriétés thermomécaniques, barrière aux liquides et au gaz ainsi qu'une amélioration du comportement au feu des matériaux. Dans un premier temps, les conditions de filage ont été modifiées afin d'étudier leur influence sur les propriétés finales des filaments. Après avoir optimisé ces conditions, des mélanges PLA / argile ont été filés. Ces mélanges ont été extrudés sur extrudeuse contrarotative ou corotative. De nouveaux filaments de PLA nanocomposites, chargés jusqu'à 4 % en masse ont ainsi pu être produits. Une forte modification des propriétés d'allongement des filaments en présence de Cloisite®30B nous a amené à envisager l'utilisation d'un plastifiant. Seule la Bentone®104 a permis la production de filaments de PLA nanocomposites chargés à hauteur de 4 % en masse sans plastifiant. Ces filaments nanocomposites ont ensuite été utilisés afin de produire des étoffes maillées, dont les propriétés feu ont été étudiées à l'aide d'un calorimètre à cône. Une forte réduction du pic de chaleur dégagée est observée. Les filaments de PLA nanocomposites permettent donc de produire des étoffes ayant des propriétés feu intéressantes. La teinture des étoffes maillées à base de PLA a également été étudiée. Divers paramètres de la conduite de teinture ont été modifiés afin d'établir une conduite de teinture optimale. La teinture des PLA nanocomposites montre une absorption de colorant plus importante.
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Lansiaux, Henri. "Élaboration et caractérisation de renforts tissés 3D interlock chaine en lin pour matériaux composites." Thesis, Lille 1, 2020. http://www.theses.fr/2020LIL1I041.
Анотація:
La caractérisation multi-échelle des préformes textiles en fibres naturelles est un moyen indispensable pour comprendre et évaluer les propriétés mécaniques et le comportement du composite. Dans cette étude, une caractérisation expérimentale multi-échelle est réalisée sur des tissus 3D interlock chaine en fibre de lin à l'échelle des fibres (micro), des mèches (méso), des tissus et des matériaux composites (macro). Les propriétés mécaniques en traction de la fibre de lin ont été déterminées en utilisant la méthodologie de l'IFBT. L'effet de la torsion a également été pris en compte dans le calcul de la rigidité de la fibre et a révélé les limites de la loi des mélanges et d'autres modèles. Des essais de traction sur des mèches sèches ont été effectués en considérant différents niveaux de torsion afin de déterminer le niveau de torsion optimal pour tisser 3D la mèche de lin. Les résultats révèlent l'importance de considérer les propriétés de la fibre et des mèches à ces échelles pour déterminer la matière première la plus adéquate pour le tissage. A l'échelle du tissu, dix sept tissus 3D interlocks chaines ont été réalisés pour comprendre l’influence des paramètres produits sur les paramètres textiles et sur le comportement mécanique. La caractérisation des structures tissées 3D interlock chaine montre le rôle prépondérant des mèches sur les propriétés structurelles et mécaniques. A l'échelle macroscopique suivante, les six structures résinées ont permis d'établir des relations entre les structures de renfort et les matériaux composites associés. Couplé à l'ensemble de ces études, une approche statistique a permis d'apporter une vision globale des paramètres produits qui influent sur les tissus 3D interlock chaine et les matériaux composites associésThe multi-scale characterisation of textile preforms made with natural fibres is a necessary method to understand and analyse the mechanical properties and behaviour of the composite. In this study, a multi-scale experimental characterisation is carried out on 3D warp interlock fabrics made with flax fibres at the fibre (micro), yarns (meso), fabric and composites (macro) scales. The mechanical tensile properties of the flax fibre were determined using the IFBT methodology. The twist effect was also taken into account in the calculation of fibre stiffness and revealed the limits of the rules of mixtures and some other models. Tensile tests on dry rovings were carried out considering different levels of twist, in order to determine the optimal twist level suited for 3D weaving process. The results reveal the importance of considering the properties of the fibre and the yarn at these scales to determine the most suitable material for weaving. At the fabric scale, seventeen 3D warp interlock fabrics were produced to understand the influence of product parameters on textile parameters and mechanical behaviour. The characterisation of 3D warp interlock woven structures shows the predominant role of yarns on structural and mechanical properties. On the following macroscopic scale, the six impregnated structures have enabled relationships to be established between the reinforcing structures and the associated composite materials. Coupled with these studies, a statistical approach provided a global vision of the product parameters that influence the 3D interlock warp interlock fabrics and the associated composite materials
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Sibellas, Aurélien. "Cordes textiles torsadées à fibres continues : Caractérisation de la structure et modélisation du comportement mécanique en extension." Thesis, Lyon, 2019. http://www.theses.fr/2019LYSEI017.
Анотація:
Les cordes textiles torsadées à fibres continues sont couramment utilisées en tant que renforts dans une grande variété d'applications industrielles et plus spécifiquement comme renforts dans le caoutchouc des pneumatiques. Les cordes concernées sont fabriquées à partir de fibres de nylon, de polyester ou d’aramide en les torsadant ensemble (de 200 à 1000 fibres de même matériau) pour obtenir ce qu’on appelle un surtors. L’assemblage de deux ou trois surtors en les torsadant ensemble permet de construire un retors qui sera dit hybride si les surtors initiaux sont composés de fibres différentes. L’ensemble des configurations donne une large gamme de propriétés mécaniques possibles impliquant à la fois les effets propres au comportement du matériau, à l’orientation locale des fibres ainsi qu’aux pressions transverses induisant des déséquilibres dans le cas de la présence de différentes natures de fibres. Cette thèse présente une étude structurelle précise des orientations de fibres par microtomographie aux rayons X dans les surtors et les retors ainsi qu’un outil original permettant d’analyser les fréquences spatiales caractéristiques des trajectoires de fibre. Un modèle mécanique de surtors en extension de la littérature est enrichi à partir de ces travaux appuyés d’une étude expérimentale supplémentaire de leur contraction latérale sous traction. L’influence du désordre du paquet de fibres initial sur le comportement mécanique du surtors final est analysée numériquement par la méthode des éléments finis en simulant le processus physique ayant lieu au cours de la prise de torsion. Enfin, un modèle mécanique général est proposé pour prédire le comportement mécanique en extension des retors hybrides constitué de trois surtors pouvant chacun afficher des torsions différentes entre ellesTwisted continuous filament yarns are commonly used as reinforcements in a wide variety of industrial applications and more specifically as reinforcements in tyre rubber. The yarns concerned are made of nylon, polyester or aramid fibres by twisting them together (from 200 to 1000 fibres of the same material) to obtain what is called a single yarn. The assembly of two or three single yarns by twisting them together makes it possible to build a multiply yarn that will be called hybrid if the initial single yarns are made of different fibres. All configurations give a wide range of possible mechanical properties involving the effects of the material's behaviour, the local orientation of the fibres and the transverse pressures inducing an imbalance in the case of the presence of different types of fibres. This thesis presents a precise structural study of fiber orientations by X-ray microtomography of single and multiply yarns and an original tool to analyze the spatial frequencies characteristic of fiber trajectories. A mechanical model of single yarn in extension from the literature is enriched from this work supported by an additional experimental study of their lateral contraction under extension. The influence of the disorder of the initial fibre bundle on the mechanical behaviour of the final single yarns is analysed numerically by the finite element method by simulating the physical process taking place during twisting. Finally, a general mechanical model is proposed to predict the mechanical behaviour in extension of the hybrid multiply yarns, consisting of three single yarns showing different torsions
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Ayad, Esma. "Développement de fibres fines multicomposantes pour la filtration de l’air." Thesis, Lille 1, 2016. http://www.theses.fr/2016LIL10159/document.
Анотація:
Cette étude s’inscrit dans le cadre du projet FILAIRCO et consiste à développer des fibres fines pour la filtration de l’air. L’objectif final est d’augmenter l’efficacité de filtration en diminuant le diamètre des fibres des médias filtrants. Le filage bicomposant permet d’associer des polymères selon des morphologies « segmentée » et « îles-en-mer ». Ces structures favorisent la diminution du diamètre des fibres après la séparation des composants. Un procédé d’hydroliage permet la séparation, mais elle nécessite une morphologie avec une interface stable et faible. Des viscosités équivalentes et une différence de température de cristallisation entre les matériaux sont identifiées comme les paramètres pertinents influant sur les morphologies. Le polypropylène (PP) et le polyamide (PA6) sont mis en œuvre selon les deux morphologies. Ils doivent éviter l’encapsulation du polymère le plus visqueux par le moins visqueux, et présentent la cohésion la plus faible, pour une meilleure séparation. Selon le placement des matériaux, la cohésion est plus ou moins forte. L’association PPîlesPA6mer avec une morphologie d’interface faible favorise la fracturation. Les fibres PA6îlesPPmer et PPîlesPA6mer (diamètre ~ 26 µm) sont transformées en voiles nontissés par des procédés de cardage et spunbond, puis dissociées. L’analyse de la perméabilité à l’air et l’observation microscopique (MEB) ont révélé une fracturation facilitée des fibres PPîlesPA6mer. Leur diamètre final passe de 3,6 à 1,1 µm avec le passage de 37 à 300 îles. Enfin, l’influence de l’étirage sur la cohésion des composants et la diminution du diamètre initial des fibres a permis d’optimiser les paramètres de filageThis study is part of the project FILAIRCO which consists in the development of fine fibers for air filtration. The ultimate goal is to increase filtration efficiency by decreasing diameter of fibers in nonwoven webs. Bicomponent melt spinning allows polymers combination according to “segmented pie” and “islands-in-the-sea” morphologies. Thus, subsequent fiber splitting is promoted by hydroentanglement process. However, components splitting requires a fiber morphology with stable and poor interface. Equivalent viscosities and difference of crystallization temperatures are the relevant parameters influencing morphologies fibers. Polypropylene (PP) and polyamide 6 (PA6) were performed within the two morphologies. Polymers are evenly distributed to avoid encapsulation phenomenon of the most viscous polymer by the less viscous one. Polymers don’t need cohesion to allow fiber splitting by hydroentanglement process. Depending on polymers localization within “islands-in-the-sea” morphology, polymers cohesion is more or less strong. PPislandsPA6sea association with poor interface enables fiber splitting unlike PA6islandsPPsea fiber. Both fibers PA6islandsPPsea and PPislandsPA6sea (diameter ~ 26 µm) are performed using carding and spunbond processes and fiber splitting is allowed with hydroentanglement process. Air permeability and SEM analysis show fiber splitting is promoted for PPislandsPA6sea couple. Decrease of fiber diameter from 3.6 to 1.1 µm is allowed with increase of islands in the morphology from 37 to 300. Finally, influence of draw ratio on polymers cohesion and decrease of fiber diameter are studied to optimize bicomponent melt spinning process parameters
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Bilal, Mohammad-Bassem. "Etude des corrélations structure-propriétés tinctoriales des fibres d'acide polylactique (PLA)." Phd thesis, Université de Haute Alsace - Mulhouse, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00712551.
Анотація:
Les fibres d'acide polylactique (PLA), issues de ressources agricoles renouvelables, ont suscité à leur apparition un grand intérêt car il s'agit de fibres ayant les avantages des fibres synthétiques. Or très vite des inconvénients sont apparus en particulier lors de leur teinture : elles se saturent très facilement conduisant a des nuances pastel et les solidités aux lavages des teintures sont médiocres. Nous avons vérifié que la cristallinité des fibres de PLA est du même ordre de grandeur que celle du polyester classique (55- au pire 60%). Par contre les traitements aqueux type teinture font croître cette cristallinité, peut-être par hydrolyse des zones amorphes. Mais la teinture est très rapide, ce qui signifierait que les zones amorphes sont à peine orientées ce qui est confirmé par RX (un fond continu vraiment plat) et de ce fait elles ne retiennent pas le colorant. Les isothermes d'adsorption montrent également qu'il n'y a pas d'adsorption mais " solution " puisqu'elles sont de type Nernst et que la fixation de colorant décroît avec la croissance de la température. En plus, à chaque traitement aqueux de la fibre est hydrolysée ce qui entraîne une perte de colorant et une réduction lente des propriétés mécaniques de la fibre. Ce dernier phénomène étant relativement long d'où nous avons formulé une hypothèse que l'hydrolyse des bouts de chaine serait plus rapide que celle des milieux de chaine.
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Pauli, Nicolas. "Recherche de forme et analyse statistique orthotrope de membranes textiles architecturales." Montpellier 2, 1994. http://www.theses.fr/1994MON20002.
Анотація:
Cette etude s'interesse a deux des aspects de la conception des membranes textiles architecturales: la recherche de forme et l'analyse de comportement anisotrope. Nous presentons dans un premier temps les diverses approches utilisees pour l'etape de recherche de forme de membranes discretisees en reseaux de cables. Nous retenons la methode des densites de force. Dans ce cadre, nous proposons une extension originale de cette methode pour la gestion automatique de courbures de ralingues dont le fort taux de convergence est valide sur un exemple simple. Nous presentons ensuite le module de recherche de forme de l'outil archimedes, logiciel de cao pour les membranes architecturales original, fonctionnant sous windows et utilisables par les architectes et ingenieurs. Nous exposons ensuite la construction d'un modele lineaire de comportement de membrane orthotrope pretendue par la methode des elements finis. Nous avons developpe un element fini quadrangulaire isoparametrique, a interpolation bilineaire, integration numerique exacte et rigidite geometrique. Les milieux traites peuvent etre isotrope ou orthotrope, precontraint ou non. Cet element est mis en uvre dans l'environnement modulef et a ete valide avec succes sur des exemples tests et sur un exemple de membrane pretendue pour les differents cas de figure rencontres en architecture textile
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Neagu, Ionut. "Contribution à la modélisation et à la simulation tridimensionnelle de l’interface fibres/fil." Thesis, Lille 1, 2010. http://www.theses.fr/2010LIL10029/document.
Анотація:
Le besoin fondamental de cette étude est de pouvoir prévoir fidèlement le comportement de la structure finale de fil, basée sur le comportement physique et les propriétés mécaniques sous différentes charges appliquées de l'éventail de structures disponibles. Au delà du caractère scientifique de la prévision, on peut utiliser le même fondement informatisé pour simuler virtuellement les tests et expériences de laboratoire (prédiction de nouveau matériau technique) ou pour générer des animations réalistes à caractères artistiques (design de textile habillement). Par conséquent, modéliser et prédire les différents comportements dans la chaîne de création textile par l’outil informatique fournit un gain de temps et de main d'œuvre considérables. La simulation des essais de laboratoire de produits textiles dans le secteur habillement peut par la suite mener à des produits améliorés, conduire à des taux plus élevés de succès de produit ou réduire la quantité de produits invendus, et entraîner au final une hausse du chiffre d'affaire. Par l'infographie, il est possible de mettre en œuvre une chaîne virtuelle de tests comparatifs de produits utilisant une norme spécifique basée sur des critères de qualité de la simulation obtenue. Le côté novateur de notre travail de recherche est la structure variable-même du diamètre des fibres. Voilà comment, le modèle réel du fil est simulé, par la présentation préliminaire d’une structure 2D qui simule la variation des diamètres du fil et après par la présentation 3D de celle-ci, et le moyen dont la variation est construite, par la répétition de la portion simulée. L’utilisation des courbes d’interpolation représentées par les polynômes Bézier dans le cadre de ce travail, correspond à une nouvelle approche, surtout dans le domaine de la variation par section des fils type laine peignée.Dans ce contexte on a obtenu ainsi un modèle valable du fil, modèle qui est souhaitable à être étendu et validé aussi pour d’autres types de fils. L’objectif principal de ce travail est de compléter les recherches réalisées dans le cadre des applications de modélisation et simulation textile. Par l’utilisation des outils 3D, les entreprises peuvent réduire le temps nécessaire à l’amélioration des produits. Les conséquences immédiates sont la réduction des coûts et des heures de travail. L’augmentation de la puissance et de la vitesse des technologies de calcul, mais aussi la réduction de leur prix, font possible la mise en œuvre des outils virtuels pour améliorer le niveau réaliste et technique de la qualité des simulationsThe basic need of this study, would be to predict accurately yarn structure behavior based on the physical behavior and mechanical properties under different loads applied to the range. Beyond the scientific nature of the forecast, we can use the same computer to simulate virtually ground tests and laboratory experiments (prediction of new material technology) or to generate realistic animation art characters (design of textiles and clothing).Therefore, to model and to predict the different behavior in the chain of textile design by the a tool provides a gain of time and considerable manpower. Simulation of laboratory tests for textile products in the clothing industry may eventually lead to improved products, lead to higher rates of successful or reduce the amount of unsold goods, and lead ultimately to an increase in sales. In computer graphics, it is possible to implement a virtual chain of comparative testing using a specific standard based on criteria of quality obtained by simulation. The innovative aspect of our research is the generation of a structure with a variable diameter structure. The real model of the yarn is simulated by presenting a preliminary 2D structure that simulates the change in diameter and after the 3D presentation of it, the repetition of the simulated part is also an important part.The use of interpolation curves represented by Bezier polynomials in the context of this work represents a new approach, especially in the area of natural yarns sectional variation.In this context we obtained a valid model of the yarn in order to extended and validated theother one that are allready developed The main objective of this work is to complement research conducted in the framework of modeling and simulation applications textiles. By using 3D tools, companies can reduce the time required for product improvement. The immediate consequences are the reduction of costs and working hours. The increased power and speed of computing technologies, but also reducing their prices, make possible the implementation of virtual tools to improve the realistic level of quality and technical simulations
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Zrida-Ammar, Hana. "Les composites avec mesostructure en faisceaux : propriétés élastiques et endommagement." Thesis, Université de Lorraine, 2016. http://www.theses.fr/2016LORR0280/document.
Анотація:
Les propriétés élastiques et la résistance à l’endommagement des composites textiles avec mesostructure en faisceaux ont été étudiées dans cette thèse. Le premier chapitre de cette thèse traite la modélisation des propriétés élastiques des composites NCF (Non-Crimp Fabric) pour étudier l'effet des défauts de mesostructure sur la dégradation des propriétés mécaniques. Un modèle pour la mesostructure des composites NCF est réalisé pour étudier l'effet de l'ondulation sur la réduction de la rigidité. Cette dernière est dominée par la réduction de la rigidité de la couche 0°. La rigidité effective de la couche 0° peut être déterminée soit par modélisation d'une seule couche ondulée soumise à un chargement réparti, qui reproduit son interaction avec les couches voisines, avec application des symétries dans les conditions aux limites, ou en utilisant une approche de la courbe maîtresse. Une expression analytique est suggérée. Cette expression permet la détermination du facteur de réduction de rigidité pour toute longueur d'onde et amplitude donnés. L’initiation et le développement des endommagements sont présentés dans le deuxième chapitre, où les composites textiles désignés aux applications à haute température ont été étudiés dans des conditions thermiques sévères pour vérifier leur stabilité thermique et leur résistance aux endommagements thermiques. Finalement, la performance mécanique des composites destinés pour les hautes températures, est étudiée, et l'effet du vieillissement thermique a été analysé. Des modèles 3D ont été réalisés par éléments finis pour expliquer l'effet des bords sur l'évolution des fissures observées lors des essaies de traction. En outre, les différences et les similarités au niveau de fissuration dans les différentes couches sont analysés á travers des approches probabilistes (Monte Carlo, Hashin and shear lag) et aussi la mécanique de la ruptureTextile composites with bundle meso-structure have been studied in this thesis for elastic properties and damage investigations. The first chapter of this thesis deals with elastic properties modeling for Non-crimp fabric (NCF) based composites for investigating the effect of meso-structure defects on mechanical properties degradation. The objective of the work is to formulate a model for the NCF composite mesostructure in an attempt to investigate the effect of the waviness on stiffness reduction. The cross-ply NCF composite stiffness reduction is dominated by the stiffness reduction of the 0°-layer. The 0°-layer effective stiffness can be determined either by modeling a single curved tow subjected to distributed load, to reproduce its interaction with the neighboring layers, together with symmetry boundary conditions, or using a master curve approach, where a knock down factor is introduced to characterize the stiffness reduction and analytical expression is suggested. This expression allows for determination of knock down factor for any given wavelength and amplitude of the waviness. The damage initiation and development is presented is the second chapter, where woven fabric composites designated for high temperature application were investigated under severe thermal conditions to study their thermal stability and their resistance to thermal damage. Finally, the mechanical performance of the composites designated to high temperature applications was studied. The effect of aging was also investigated. 3D models were realized with Finite elements in order to explain the edge effect on the evolution of the cracks observed during the tensile tests. In addition, the differences and similarities in cracking in different layers were analysed using probabilistic approaches (a simple one as well as Monte Carlo simulations with Hashin’s and also shear lag model) and fracture mechanics arguments
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Vafaee, Maedeh. "Conception, développement et caractérisation des fibres spécifiques activées (composite nanoweb) pour le traitement des rejets de l'industrie textile." Thesis, Mulhouse, 2019. http://www.theses.fr/2019MULH3062.
Анотація:
Dans cette recherche, dans un premier temps, un nouveau catalyseur a été synthétisé par une nouvelle méthode de combustion et il a été également caractérisé et mis en oeuvre dans un réacteur photo catalytique afin de dégrader les composés organiques. Puis, ces photo-catalyseurs ont été immobilisés sur la surface de non-tissés de nano fibres polyamide obtenues par le procédé d'électro-filage (electro-spinning) en utilisant une machine semi-industrielle. Ensuite, les comportements mécaniques de non tissés de nano-fibre de polyamide (PA) ont été étudiés à court et à long terme par test de traction et de fluage. Ceci a permis d'une part d'évaluer finement les propriétés des non tissés et d'autre part de modéliser leur comportement au moyen de modèles analogiques. Le modèle de Kelvin-Voigt généralisé a montré sa robustesse. Ces non tissés de nanofibres ont été installés sur 1a paroi du réacteur afin d'avoir un réacteur en inox à lit fixe et d'éviter des inconvénients d'un système hétérogène. Les résultats d'analyse des solutions, nous ont montré une dégradation favorable des composés organiques et les produits intermédiaires dans un système de circulation fermée. La mise sous pression du réacteur a confirmé, comme montré dans les essais mécaniques, que les propriétés mécaniques des fibres dopées étaient suffisantes pour supporter les contraintes mécaniques liées au flux du liquideIn this research, at first, a new catalyst was synthesized by a new combustion method and it was also characterized and applied in a photo-catalytic reactor to degrade the organic compounds. Then, these photocatalysts were immobilized on the surface of nonwovens of polyamide nano fibers obtained by the electro-spinning process using a semi-industrial machine. Then, the mechanical behaviors of polyamide (PA) nano-fiber nonwovens were studied in the short and long term by tensile and creep test. This allowed on the one hand to evaluate finely the properties of nonwovens and on the other hand to model their behavior on average of analog models. The generalized Kelvin-Voigt model has shown its robustness. They were installed on the reactor wall in order to have a stainless steel fixed bed reactor and to avoid the disadvantages of a heterogencous system. The solution analysis results showed us a favorable degradation of organic compounds and intermediate products in a closed circulation system. Pressurizing the reactor confirmed, as shown in the mechanical tests, that the mechanical properties of the doped fibers were sufficient to withstand the mechanical stresses associated with the flow of the Jiquid
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Duchamp, Boris. "Contribution à l’élaboration de préformes textiles pour le renforcement de réservoirs souples." Thesis, Lille 1, 2016. http://www.theses.fr/2016LIL10081/document.
Анотація:
Le dimensionnement des réservoirs pour l’aéronautique s’appuie sur les niveaux de performance à satisfaire par rapport aux certifications décrites dans la norme MIL-DTL- 27422-E. Ces performances sont évaluées entre autre sur la capacité d’auto-obturation par un test balistique mais également pour la tenue au crash par un « drop –test ». Dans le cadre de ce test le réservoir, rempli, est lâché en chute libre d’une certaine hauteur et vient heurter le sol rigide, l’intégrité (sans fuite) du réservoir devant être préservée. Les réservoirs flexibles sont constitués de trois composants majeurs : une couche interne au contact du fluide, une couche principalement dédiée à la fonction auto-obturant, et un certain nombre de plis d’élastomères renforcés par des textiles pour les propriétés anti-crash. La démarche d’allègement conduit à repenser la conception de ces réservoirs tout en conservant les taux de performance, relativement à ces spécifications. Pour ce faire, c’est principalement la couche la plus lourde, composée par les textiles enduits, qui est à optimiser. Ces travaux de thèse s’intègrent dans ce contexte, dans le cadre du projet FUI Balloo, et ont pour objectif de diminuer le nombre de plis, en incorporant des structures de renforts textiles (exosquelette) autour des réservoirs souples. L’élaboration par tressage de ces structures textiles, la caractérisation géométrique mais également mécanique en traction uniaxiale de ces renforts ont constitué le cœur des développements réalisés. Dans ces travaux, le procédé de tressage est positionné relativement aux autres technologies d’élaboration des renforts textiles. Grâce au métier à tresser disponible au laboratoire GEMTEX (EA n°2461 ENSAIT), et par la maîtrise des paramètres procédés, diverses configurations de tresses ont pu être élaborées. Une démarche expérimentale de caractérisations des propriétés géométriques et mécaniques de ces structures tressées a été conduite et a été associée à une approche de modélisation de ces caractéristiques. Enfin ces structures tressées, assemblées sur un prototype de réservoir ont aussi fait l’objet de tests à cette échelleThe dimensioning of the aircraft tanks is based on the performance levels to satisfy with respect to certifications described in MIL-TLD-27422-E. These performances are evaluated among others on the self-sealing capacity by a ballistics test but also for crash resistance by a "drop -test." For this test the tank, filled, is dropped in free fall from a height and hits the rigid ground, the integrity (without leakage) of the tank has to be preserved. Flexible tanks are consisted of three major components: an inner layer in contact with the fluid, a layer mainly dedicated to the self-sealing function, and a number of layers of elastomeric reinforced fabric for anti-crash properties. The lightweight approach led to rethink the design of these tanks while maintaining the performance levels in relation to these specifications. To do this, it is mainly the heavier layer, composed of coated textiles, which is to be optimized. This thesis work is part of this context, in the FUI Balloo project and aim to reduce the number of layers, incorporating textile reinforcement structures (exoskeleton) around bladders. The development of these textiles by braiding structures, the geometric characterization but also mechanical in uniaxial tension of these reinforcements have been the heart of the developments made. In this work, the braiding process is positioned relative to other textile reinforcements elaboration technologies. With the braider machinery available in laboratory GEMTEX (EA No. 2461 ENSAIT), and by a control of the process parameters, various braids configurations have been developed. An experimental approach of geometrical and mechanical properties characterization of these braided structures was conducted and was associated with a modeling approach of these characteristics. Finally these braided structures, assembled on a prototype tank were also tested on this scale
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Kamdem, Signe Christian. "Caractérisation et modélisation du comportement mécanique des structures tissées aux températures cryogéniques." Thesis, Lille 1, 2019. http://www.theses.fr/2019LIL1I063/document.
Анотація:
L’exploitation et l’utilisation du Gaz Naturel Liquéfié (GNL) connaît un essor croissant dans le monde, d’où un marché en forte expansion avec de nombreux projets d’installation de terminaux méthaniers. Ces installations de gaz naturel liquéfié qui ont la particularité de fonctionner à très basses températures (~ -160°C) pour faciliter son transport nécessitent cependant une maintenance continue sans coupure des vannes d’alimentation en amont ou en aval. Cette étude s’inscrit dans le cadre d’un projet FUI (Fond Unique Interministériel) nommé CRYOBTURE qui vise à concevoir et développer une nouvelle solution d’obturateur gonflable pour faciliter la maintenance des installations pipelines type GNL (Gaz Naturel Liquéfié) à -163°C. Cette solution serait obtenue à partir d’un ballon d’obturation formé de plusieurs couches matériaux composites textiles enduits à même d’obstruer le passage du GNL. Il s’agit donc de rechercher la composition idéale de ces structures tissées qui doivent présenter des caractéristiques mécaniques optimales et en adéquation avec les conditions de fonctionnement, notamment en termes de résistance à la rupture et de déformabilité. Dans un premier temps, il s’agit de caractériser le comportement mécanique en traction de certaines fibres textiles synthétiques aux températures cryogéniques. L’analyse des résultats obtenus a permis de discriminer certaines d’entre elles au regard de leurs propriétés mécaniques et ainsi à faire des choix qui ont été exploités pour l’élaboration des structures tissées. A partir de là, nous avons pu caractériser le comportement mécanique en traction à températures cryogéniques de quelques structures tissées enduites obtenues à partir des fibres précédentes. L’analyse des différents résultats a permis d’envisager plusieurs architectures quant à la conception de l’obturateur et ainsi proposer des choix sur les structures tissées pour chacune des couches composites de l’obturateur GNL. Ces structures présentent en général un comportement orthotrope non linéaire. La modélisation d’un tel comportement nécessite de faire appel à des modèles spécifiques tels que celui de Fung. Nous avons pu ainsi simuler numériquement le comportement mécanique et thermique (en découplé) de l’obturateur modélisé en milieu GNL. Les résultats de ce projet ont montré un certain nombre de limites mais ouvrent des perspectives en termes de transfert vers d’autres secteurs d’application requérant des supports flexibles soumis à des températures cryogéniquesThe exploitation and use of Liquefied Natural Gas (LNG) is growing worldwide, resulting in a booming market with many LNG terminal installation projects. These liquefied natural gas installations, which operate at very low temperatures (~ -160 ° C) to facilitate its transport, however require continuous maintenance without cutting the supply valves upstream or downstream. This study is a part of a global project funded by the government named CRYOBTURE which aims to design and develop a new solution of inflatable shutter to facilitate the maintenance of LNG (Liquefied Natural Gas) pipeline facilities. This solution would be obtained from a sealing balloon formed of several layers coated textile composite materials capable of obstructing the flow of LNG. Th question is therefore to find the ideal composition and combination of these woven structures which must have optimum mechanical properties and in adequacy with the operating conditions, in particular in terms of breaking strength and deformability. At first, the mechanical behavior in tension of certain synthetic textile fibers was investigated under cryogenic temperatures. The analysis of the obtained results made possible to discriminate some of them with regard to their mechanical properties and thus to make choices that were exploited for the elaboration of the woven structures. From there, we have been able to characterize the tensile mechanical behavior at cryogenic temperatures of some coated woven structures obtained from the previous fibers. The analysis of the various results allows us to consider several architectures for designing the shutter and thus to propose choices on the woven structures for each of the composite layers of the LNG shutter. These structures generally exhibit nonlinear orthotropic behavior. Modeling such behavior requires the use of specific models such as Fung's. We were able to numerically simulate the mechanical and thermal behavior (decoupled) of the shutter in an LNG environment.The results of this project have shown a number of limitations but open up prospects in terms of transfer to other application sectors requiring flexible supports subjected to cryogenic temperatures
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De, Luycker Emmanuel. "Simulation et expérimentation en mise en forme de renforts composites 3D interlocks." Phd thesis, Lyon, INSA, 2009. http://oatao.univ-toulouse.fr/18622/1/DeLuycker_18622.pdf.
Анотація:
De par leur ratio résistance/poids très avantageux, les matériaux composites trouvent de plus en plus d’applications notamment, dans le domaine aéronautique. Or la sensibilité des multicouches aux délaminages limite leur usage principalement à des parties non structurelles. Pour éviter ce problème et étendre le domaine d’application des matériaux composites, les tissés interlock ont été développés ; leur tissage « dans l’épaisseur » donne à ces matériaux une meilleure tolérance aux dommages et leur ouvre des applications telles que les aubes de soufflantes de ré-acteurs d’avions. De plus, le procédé R.T.M. utilisé dans ce cas permet de produire à moindre coût des pièces de géométrie complexe. Dans ce contexte, il est capital de bien connaître les propriétés des pièces finies, que ce soit du point de vue du comportement dynamique ou de la tenue à l’impact. La simulation du formage des renforts 3D présente donc un intérêt majeur connaissant l’influence des directions de mèches sur le propriétés de la pièce finie. Dans ce travail de recherche, nous introduisons un élément fini Lagrangien, semi discret permettant de simuler la mise en forme de préformes interlocks. Deux modèles sont considérés pour prendre en compte l’intégralité du comportement ; la tension dans les mèches est modélisée de manière discrète alors que les autres contributions le sont par un modèle continu. L’autre volet de ce travail est consacré à la caractérisation expérimentale de ces matériaux en traction, compression et cisaillement. Puis à l’identification du modèle. L’élément, implémenté et validé dans un code de calcul en dynamique explicite développé au laboratoire, permet alors des simulations de mise en forme validées par l’expérience.
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Merotte, Justin. "Contribution a l'étude des matériaux composites renforcés par des fibres végétales aiguilletées." Thesis, Lorient, 2017. http://www.theses.fr/2017LORIS444.
Анотація:
Proposer des solutions permettant de concevoir et de fabriquer des pièces automobiles performantes mais également respectueuses de l’environnement est devenu un enjeu majeur pour les équipementiers automobiles. Ces travaux de thèse s’inscrivent donc dans ce contexte de compréhension et d’amélioration des matériaux composites non-tissés aiguilletées renforcés par des fibres végétales. À partir d’un même matériau de base, il est possible d’obtenir des structures et des propriétés différentes grâce au contrôle du taux de porosités dans le matériau. On peut ainsi conférer au composite de bonne propriétés d’absorption acoustique à des taux de porosités élevés (50%) ou au contrainte privilégier la tenue mécanique du produit en les limitant. La structure du matériau et la liaison fibre/matrice vont évoluer avec la fraction de porosités et en résulteront des comportements mécaniques bien différents. Suivant le taux de porosité, les performances mécaniques seront donc principalement gouvernées par des paramètres différents tels que la liaison interfaciale ou le renfort. Dans un environnement automobile, les conditions climatiques (humidité et température) jouent un rôle prépondérant dans les performances des biocomposites non-tissés. En effet, l’adhérence fibre/matrice est essentiellement liée aux contraintes radiales compressives, qui sont largement influencées par l’état hygrométrique du renfort. Enfin, la valorisation les chutes de fabrication issues de la thermocompression pour modifier la structure du composite non-tissé a permis de développer un produit présentant un gain en rigidité significatifProposing solutions to produce more efficient and environmentally friendly automotive parts has become a major challenge for tier one suppliers. The work described in this thesis is about understanding and improving composite materials made with commingled plant fibre nonwovens. From the same initial nonwoven, it is possible to obtain very distinct material structures by controlling porosity content. One can then give to the material enhanced acoustic properties with high porosity content (50%) or in the contrary show good mechanical properties by limiting porosities. Material structure will evolve with porosity as well as its mechanical behavior. Thus, as function of porosity, interfacial adhesion of fibre mechanical properties will govern composite mechanical properties. Biocomposite automotive parts are exposed to a large range of climatic environments and their mechanical properties can vary significantly. Indeed, radial stresses are drastically influenced by the reinforcement hygroscopic state. Finally, the idea developing an innovative material structure from compression moulding wastes has helped enhancing material rigidity
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Zahour, Selim. "Performances de fibres synthétiques issues du recyclage. Role des propriétés aux interfaces sur le comportements au temps et à l'usage." Thesis, Normandie, 2018. http://www.theses.fr/2018NORMR019/document.
Анотація:
Nous nous sommes intéressés dans ce travail à l’étude du vieillissement physique d’un non-tissé fabriqué à l’aide de fibres textiles issues du recyclage de bouteilles plastiques selon le procédé par voie sèche. L’application de ce non-tissé est l’isolation thermique des bâtiments français. Après avoir mis en évidence la présence de deux réseaux de fibres, nous nous sommes intéressés au phénomène de relaxation structurale. Le vieillissement physique du non-tissé étant régi par l’enrobage d’une des fibres utilisées dans la fabrication de celui-ci, nous avons observé l’évolution de l’enthalpie de relaxation en fonction de différents couples temps de vieillissement, écart de température par rapport à sa température de transition vitreuse. Les résultats ont mis en évidence un état d’avancement du mécanisme de relaxation quasi-nul pour des températures très éloignées de la température de transition vitreuse de l’enrobage. L’évolution de cette même enthalpie de relaxation a été étudiée pour différents non-tissés issus de différents lots de fabrication des cinq dernières années. Il a été mis en évidence un mécanisme de relaxation lent dans les conditions expérimentales nous rassurant quant à la stabilité du produit fini dans le tempsWe focused on physical ageing of a non-woven produced by recycled fibers from plastic bottles. This non-woven is produced by drylaid-textile process and is used for building thermal insulation. Two networks are visible and structural relaxation has been investigated through the study of evolution of one fiber skin part with different couple time, temperature. Physical ageing of polymers can be followed by structural relaxation process. We showed that structural relaxation process is very long for temperatures of use far from glass transition temperature. Same results have been shown on the global non-woven stored in non-insulated box governed by Normandy weather. The combination of the two previous results reinforce our basic idea ; the insulator properties variation will be stable for long time only if temperature of use is far from glass transition temperature
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Chatain, Szostkiewicz Catherine. "Méthodes mixtes numériques et expérimentales pour la caractérisation en rigidité et la fissuration de membranes composites orthotropes." Lyon 1, 1998. http://www.theses.fr/1998LYO10288.
Анотація:
L'etude du comportement pathologique des membranes composites orthotropes mises en uvre en architecture tensible met en evidence des singularites de comportement induites par les effets d'anisotropie propres aux renforts multidirectionnels textiles et des mecanismes de rupture localises dans des zones a forte concentration de contraintes se traduisant par des amorcages et des propagations de fissures. Dans une premiere partie, nous avons developpe une methode mixte numerique et experimentale d'identification de la matrice de rigidite de membrane d'un materiau orthotrope. Le champ de deformations, en partie centrale de l'eprouvette cruciforme, est mesure par un dispositif optique adapte aux grands deplacements. Le champ de contraintes correspondant est evalue avec un code de calcul aux elements finis (ansys). La matrice de rigidite est ensuite determinee par un calcul inverse combinant les resultats issus d'essais de traction bi-axiale, controles en force ou en deplacement, avec differents rapports de chargement. Les resultats obtenus sont confrontes a ceux deduits de calculs previsionnels (modeles multicouches et unidirectionnel a ondulations). Dans une seconde partie, nous avons observe et analyse les mecanismes de ruine d'une eprouvette entaillee, notamment par l'evaluation de l'influence de la longueur et de l'orientation initiales de la fissure sur sa propagation (mode i). L'application de la mecanique lineaire elastique de la rupture et de ses extensions ont permis la determination de valeurs caracteristiques de la propagation de fissures (tenacite k i c). Parallelement, nous etudions deux solutions numeriques au probleme de fissuration pose : la premiere comprenant un macro-element fissurant et la seconde, plus classique, un raffinement du maillage en fond d'entaille. En conclusion, nous sommes en mesure de proposer des lois de comportement et des criteres de rupture plus realistes pour effectuer le dimensionnement des structures tensibles.
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Nauman, Saad. "Geometrical modelling and characterization of 3D warp interlock composites and their on-line structural health monitoring using flexible textile sensors." Thesis, Lille 1, 2011. http://www.theses.fr/2011LIL10010/document.
Анотація:
Ce mémoire de thèse de doctorat est structuré en deux parties. Dans la 1ère partie, une nouvelle approche traitant la caractérisation géométrique et mécanique est décrite. La modélisation géométrique de tissu 3D interlock est corrélée avec les paramètres de tissage afin de mieux prendre en compte ces paramètres. Le tissage de tissu 3D interlock est décrit en détail. Par la suite, une étude a été menée pour mieux comprendre les changements qui se produisent dans une mèche de carbone lorsque cette dernière est intégrée dans un renfort. Un coefficient de transfert des propriétés mécaniques a été proposé permettant une meilleure compréhension de l’influence des paramètres structuraux sur les propriétés d’un composite. Dans la 2eme partie du mémoire, un système de mesure in situ pour les composites a été développé. Ce système comporte un capteur souple et un module de traitement de données et d’amplification des signaux. Le capteur fibreux développé durant nos recherches a été inséré pendant le tissage comme un fil de trame. Le système a été testé sur une plaque en composite, contenant les renforts en 3D interlock, en traction. Le capteur suit fidèlement les déformations de la plaque composite jusqu’à la ruptureThis thesis is divided in two parts. In the first part a geometrical modelling approach has been developed in tandem with weaving parameters. The reinforcements were woven on a modified conventional loom to study the geometry of these structures. Their weaving has been described in detail. The weaving parameters have been correlated to the modelling approach. The meso structural modelling approach is capable of predicting essential reinforcement geometrical characteristics at meso structural level without being too complicated. Furthermore, mechanical characterization of 3D interlock reinforcements has been carried out in such a way that a track of mechanical properties during the complete production cycle has been maintained. A novel parameter called strength transfer coefficient was proposed which allows better understanding of the influence of structural parameters on the final properties of the composite. In the second part of the thesis an online structural health monitoring system which is composed of a textile based sensor and signal amplification and treatment module, has been developed. This system is capable of detecting structural deformations in the composite as the sensor is integrated during the manufacturing of the reinforcement and can follow its deformation pattern when composite is subjected to tensile loading in a real time
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Glé, Philippe. "Acoustique des Matériaux du Bâtiment à base de Fibres et Particules Végétales - Outils de Caractérisation, Modélisation et Optimisation." Phd thesis, INSA de Lyon, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00923665.
Анотація:
Dans le bâtiment, de nouvelles réglementations thermiques sont mises en place afin de répondre à des problématiques d'économie d'énergie, et font apparaître de nouveaux types de matériaux. Cela ne doit pas se faire au détriment des propriétés acoustiques. Les matériaux à base de particules et fibres végétales, tels que le béton de chanvre et les laines chanvre/lin, sont caractérisés par des propriétés multifonctionnelles de haut niveau et constituent des solutions parfaitement adaptées à ce contexte. L'objectif de ce travail de thèse est d'explorer les propriétés acoustiques de ces matériaux, et plus particulièrement de mettre en évidence la contribution de leurs différentes échelles de porosité à la dissipation acoustique. A cette fin, les propriétés physiques et acoustiques de laines végétales, de chènevottes et de bétons de chanvre ont été caractérisées, et analysées en s'appuyant sur la théorie des matériaux poreux à simple et multiple échelle, développée dans la littérature. La campagne expérimentale a permis de souligner les performances acoustiques élevées de ces matériaux, pouvant être contrôlées par des leviers d'action relatifs au choix de leurs constituants et de leur mise en oeuvre. Il est de plus montré qu'étant donné le gradient de perméabilité existant entre les micropores (pores intrafibres, intraparticules et intraliants) et les mésopores (pores interfibres et interparticules), seuls les mésopores participent à la dissipation acoustique. Dans ce cadre, des modèles semi-phénoménologiques sont utilisés afin de prédire les propriétés acoustiques à partir des paramètres de base des constituants. Cette modélisation est finalement exploitée à travers une optimisation des propriétés acoustiques des matériaux à partir de leur formulation, leur structure multicouche et leur géométrie de surface. Des méthodes de caractérisation des matériaux par mesures acoustiques sont également proposées afin de réaliser un contrôle de qualité des granulats de chanvre.
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Mailler, Philippe. "Rhéologie des membranes composites souples orthotropes sous chargement multi-axial." Lyon 1, 1996. http://www.theses.fr/1996LYO10143.
Анотація:
La recherche aborde l'identification et la modelisation du comportement rheologique de composites souples (tissu de fibres de polyester enduit de polychlorure de vinyle) utilises sous forme de membranes pour l'architecture tensible. Le bilan bibliographique met en evidence l'absence de methodes de caracterisation de ces composites orthotropes sous sollicitations multiaxiales et l'absence de methodes previsionnelles pour decrire le comportement rheologique de ces materiaux et prevoir l'evolution du comportement en rigidite et a rupture en fonction du temps et de l'environnement. La premiere partie de la these est consacree a la conception et a la validation d'une machine d'essai de traction biaxiale regulee en charge et en deplacement. La methodologie experimentale porte d'une part sur des mesures de champs de deplacement par des techniques d'extensometrie optique et sur l'analyse des champs de contraintes corriges en fonction des geometries des eprouvettes et de l'anisotropie du materiau. L'etude du comportement rheologique et l'identification des fonctions fluage et relaxation des membranes est abordee en realisant des essais de fluage thermostimules et en appliquant le principe d'equivalence temps temperatures. Parallelement a partir de la mesure des proprietes viscoelastiques des fibres et de la matrice et de l'identification de modeles rheologiques ou de derivees fractionnaires, en appliquant des expressions previsionnelles de calcul des caracteristiques en rigidite des structures textiles considerees a l'echelle microscopique, nous proposons une formulation des fonctions fluage et relaxation. La validation de ces methodologies theorico-experimentales est faite par une confrontation avec des resultats de fluage obtenus dans des bases de temps et dans des conditions d'environnement reelles
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Lei, Lei. "Étude des matériaux poreux thermo compressés pour la modélisation des écrans acoustiques automobiles." Thesis, Compiègne, 2018. http://www.theses.fr/2018COMP2428/document.
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Ce travail a été réalisé dans le cadre du projet EcOBEx, qui consiste à réduire le bruit du groupe motopropulseur rayonné à l'extérieur par l'ajout d'écrans acoustiques dans le compartiment moteur du véhicule. Les écrans acoustiques sont fabriqués par thermocompression de matériaux poreux uniformes. Les propriétés et l'épaisseur du matériau évoluent en fonction du degré de compression subit par le matériau. L'objectif de ce travail est de proposer des lois pour prédire l'évolution des propriétés des matériaux à partir du taux de compression et de leurs valeurs initiales avant compression. Dans un premier temps, on s'intéresse aux paramètres du modèle de fluide équivalent de Johnson-Champoux-Allard-Lafarge (JCAL) : porosité, résistivité au passage d'air, tortuosité, longueurs caractéristiques visqueuse et thermique, perméabilité thermique statique. Des expressions analytiques sont proposées pour prédire la variation de ces paramètres en fonction de la compression. Elles sont développées à partir d'un modèle de matériaux fibreux à fibres cylindriques où les variations d'orientation des fibres induites par la thermocompression peuvent être prises en compte. Les résultats sont en bon accord avec les mesures effectuées sur deux types de matériaux (mousse à cellules ouvertes et fibreux). Un modèle empirique généralisé est finalement proposé pour la résistivité au passage d'air. Dans un deuxième temps, on s'attache aux paramètres élastiques dont la connaissance est essentielle pour prendre en compte la vibration du squelette. La méthode expérimentale quasistatique est d'abord appliquée pour étudier l'évolution du module de Young par rapport au taux de compression pour les fibres et les mousses. Une loi de puissance est alors proposée pour prédire ces variations. Enfin, une méthode inverse pour estimer les propriétés élastiques d'un matériau poroélastique orthotrope à partir d'une mesure vibratoire d'un écran tricouche thermo comprimé est proposée. Cette méthode permet de caractériser les propriétés élastiques du matériau poreux dans une situation proche de son application réelleThis work was carried out in the framework of the project EcOBEx, whose main objective was to reduce the passby noise by mean of acoustic shields in the engine compartment of the vehicle. The acoustic shields are manufactured by thermocompression of uniform porous materials. The material’s properties and thickness evolve according to the degree of compression experienced by the material. The objective of this work is to propose some laws to predict the evolution of the materials properties from their initial non compressed values and the compression rate. Firstly, we focus on the parameters of the Johnson-Champoux-Allard-Lafarge (JCAL) equivalent fluid model : porosity, air-flow resistivity, tortuosity, viscous characteristic lengths, thermal characteristic length, static thermal permeability. Some analytical expressions are proposed to predict the variation of these parameters as a function of compression. They are derived from a physical model of cylindrical fibres where the fibre orientation variations induced by the thermocompression can be taken into account. The results are in good agreement with the measurements made two types of materials (open cell foam and fibrous). A generalized empirical model is finally proposed for the air-flow resistivity.In a second part, we focus on the elastic parameters, which are necessary to take into account the vibration of the skeleton. The quasi-static experimental method is first applied to study the evolution of the Young’s modulus along the compression rate for fibrous and open cell foams. A power law is then proposed to predict these variations. Finally, an inverse method for estimating the elastic properties of an orthotropic poro-elastic material from a vibratory measurement of a thermocompressed three layer sandwich structure is proposed. This method allows us to characterize the elastic properties of a porous material in a situation close to its actual application
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Alruhban, Ayham. "Contribution à l'analyse de la déformabilité de renforts tricotés." Thesis, Lille 1, 2013. http://www.theses.fr/2013LIL10103/document.
Анотація:
Lors des procédés de fabrication des matériaux composites de type «RTM» (Resin Transfer Moulding) des résines sont injectées au travers du renfort préalablement mis en forme. La maîtrise de la mise en forme du renfort sec dans le moule est essentielle pour la maîtrise des défauts. De nombreuses études couvrent des domaines très larges associés à cette étape pour les renforts tissés, alors que peu de travaux ont porté sur la déformabilité des renforts tricotés lors de cette phase de préformage, malgré leur grande extensibilité et leur potentialité en tant que renforts de matériaux composites. Le comportement macroscopique des textiles techniques est essentiellement dû à un effet de structure. Dans le cadre de ces travaux sont détaillés l'élaboration et la conception de renforts tricotés afin de bien comprendre les paramètres spécifiques à ces structures textiles. Puis une étude expérimentale du comportement mécanique est conduite en traction uni axiale. Au travers de l'utilisation de méthodes de mesure des déformations sans contact l'analyse du comportement dans le sens colonnes et rangées est menée. Associé à la détermination du comportement, des essais de préformage de renforts secs tricotés sont réalisés sur un banc spécifique. L'analyse des résultats en termes d'avalement, d'efforts d'emboutissages et des déformations dans le fil montre la spécificité de la déformabilité de ces structures, comparativement aux renforts tissés. En vue de qualifier la faisabilité de cette étape de mise en forme de ces renforts tricotés, une corrélation entre le comportement en traction et le comportement lors du procédé est proposéeDuring the manufacturing process of composite materials, such as «RTM» (Resin Transfer Moulding); resin is injected through the preformed reinforcement. The mastery of dry reinforcement layout in the mold is essential for defects control. Many studies cover wide areas related to this step for woven reinforcements, while few studies have focused on the deformability of knitted reinforcements at forming stage in spite of their significant extensibility and their potential as reinforcements of composite materials. The macroscopic behavior of the technical textiles is mainly due to their structural effect. In this research, the development and detailed design of knitted reinforcements in order to understand the specific parameters as textile structures are carried out. An experimental study of the uniaxial tensile mechanical behavior is conducted. The mechanical behavior of knitted structures in different orientations is analyzed by using contactless deformation measurements. In association with the characterization of in-plan behavior, forming tests of dry knitted reinforcements are performed on a special rig. Analysis of the results in terms of shortening, forming forces and local deformations shows the specificity of the deformability of these structures compared with woven reinforcements. To describe the formability of the knitted reinforcements, a correlation between the tensile and forming behavior is given
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Apolinario, Testoni Guilherme. "Analyse en service de la durabilité à long terme des biocomposites en environnement marin." Thesis, Paris, ENMP, 2015. http://www.theses.fr/2015ENMP0046/document.
Анотація:
Ce travail a pour objectif d'analyser l'utilisation des fibres de lin en substitution aux fibres de verre dans les composites destinés au secteur du nautisme. Cette substitution nécessite une meilleure compréhension du cycle de vie des composites depuis la sélection des matériaux, incluant le procédé de mise en œuvre et jusqu'à leur vieillissement hydrique, principalement sous conditions réelles en service (exposition à l'eau, à la température et aux sollicitations mécaniques). Une étude préliminaire a été consacrée à la sélection des matériaux (tissus de fibre de lin et résine polyester) et à la comparaison entre deux procédés de fabrication des composites (infusion sous vide et thermocompression) sur la base de leurs propriétés morphologiques et mécaniques. Le comportement au vieillissement de composites renforcés de fibres de lin (CRFL) et de composites renforcés de fibres de verre (CRFV) est ensuite étudié. Un ensemble de moyens originaux ont été développés afin de suivre les évolutions de la morphologie (prise en eau, gonflement) et des propriétés mécaniques (statiques et dynamiques). Tout d'abord, le vieillissement hydrothermique des composites à base de fibre de lin et de verre est caractérisé jusqu'à leur saturation en eau. Cette étape est suivie de l'étude de la dessiccation afin de contrôler la réversibilité des propriétés physiques et mécaniques. Parallèlement, une étude particulière de ce travail a été consacrée au traitement des fibres afin de réduire leur hydrophilicité dans le composite. Le couplage hydro-thermo-mécanique est alors analysé en imposant une sollicitation de fluage au biocomposite en immersion. L'application de cette méthodologie révèle l'influence significative des sollicitations couplées. Contrairement à toute attente, la superposition d'une charge au vieillissement hydrothermique ralentit la baisse des propriétés élastiques en comparaison de la somme des effets dus aux vieillissements non-couplés. Enfin un modèle de calcul par éléments finis a été mis au point afin de prédire la diffusion hydrique au sein d'un matériau. Le modèle 2D développé intègre la morphologie réelle du composite et particulièrement l'organisation des fibres de lin dans le composite à plusieurs échelles. Cette modélisation représente la première étape dans la prédiction du comportement évolutif des biocomposites pour des conditions de vieillissement en serviceThis work aims to address a complete analysis of the use of flax fibres to substitute glass fibres in composite materials designed for nautical applications. This substitution requires a better understanding of the composites life cycle: from materials selection and processing to its hydric ageing, especially under real conditions (exposition to water, temperature and mechanical loadings).A preliminary study is devoted to the selection of materials (flax fibre fabrics and polyester resin) and to the comparison between two methods for manufacturing composites (vacuum infusion and compression moulding) through their mechanical and the morphological properties.The ageing behaviour of flax fibre reinforced composites (FFRC) and glass fibre reinforced composites (GFRC) is then studied. A set of original methods have been implemented to monitor the evolving morphology (water uptake, swelling) and mechanical properties (statics and dynamics). First of all, hydrothermal ageing of glass and flax fibre composites is characterized until water saturation. This step is followed by the study of a drying phase in order to verify the reversibility of physical and mechanical properties. In parallel, a particular issue of this work was devoted to reducing the hydrophilicity of flax fibres into composites.The hydrothermo-mechanical coupling behaviour of biocomposites is then studied by imposing a creep solicitation to biocomposites immersed in water. The application of this methodology highlighted the significant influence of the coupled solicitations. Contrary to all expectations, superimposing a load during a hydrothermal ageing slows the loss of the elastic properties in comparison with the sum of the uncoupled ageing effects.Finally, a finite element model was stablished in order to predict the hydric diffusion within the composite material. The 2D model integrates the real morphology of composites, and particularly the organisation of the flax fibres in the matrix at different scales. This modelling represents the first step in predicting the evolving behaviour of biocomposites exposed to ageing conditions