Mécanique & Industries 3 (2002) 27–34

Modélisation de l’effet de la compression d’un renfortde mats de fibres sur la variation de sa perméabilité

Model for determining the permeability variation of fiber matreinforcement submitted to compression

Mohammad Ait si Ahmada, Omar Fassi-Fehrib, Arnaud Poitouc, Chakib Bojjia

a Laboratoire de Génie Industriel (LGI), ENSET, B.P. 6207, Rabat Institues, Rabat, Marocb Laboratoire de Mécanique et des Matériaux (LMM), Faculté des sciences, Rabat, Maroc

c Laboratoire de Mécanique et de Technologie (LMT), ENS de Cachan, 61 avenue du Président Wilson, 94235 Cachan cedex, France

Reçu le 30 décembre 2000; accepté le 5 octobre 2001

Résumé

Actuellement, le moulage des pièces en matériaux composites par transfert de résine (RTM) suscite beaucoup l’intérêt des industriels.C’est pourquoi, plusieurs équipes de recherche se penchent sur la modélisation et la simulation du procédé RTM. Le paramètre déterminantde la simulation du remplissage par la résine d’un moule contenant une préforme de fibres est la perméabilité de cette dernière. Cependant,l’opération de préformage et la fermeture du moule causent la compression de la préforme variant, ainsi, sa perméabilité. L’objet de cetteétude est la modélisation de l’effet de la compression d’un renfort de mats de fibres sur la variation de sa perméabilité. Le problème esttraité en étudiant la compression du renfort de mats de fibres imprégné de résine selon deux approches : analytiquement, en supposant quela perméabilité du renfort reste constante, et expérimentalement. Sur un même graphe, on trace les courbes de compression analytiquespour différentes perméabilités du renfort et la courbe expérimentale. Les points d’intersection de cette dernière avec les courbes analytiques,permettent de tracer la variation de la perméabilité du renfort en fonction de son taux de compression. Une loi de variation exponentielle aété trouvée. Celle-ci est utilisée pour calculer la perméabilité effective du renfort à l’état comprimé, permettant d’améliorer la précision de lasimulation numérique du procédé RTM. 2002 Éditions scientifiques et médicales Elsevier SAS. All rights reserved.

Abstract

Currently, the resin transfer molding (RTM) process is used to manufacture composite parts. This is, in fact, why a great number ofresearchers devote their attention to the modeling of the RTM process. The determining parameter of the filling simulation by the resin ofa mold comprising a fibrous preform is the permeability of the latter. Neverthess, the preforming operation and the closing of the mold liebehind the compression of the preform causing, thus, the variation of its permeability. The aim of the present study is to model the effectof the compression of a fiber mat reinforcement on the variation of its permeability. The problem is treated by studying the compressionof the fiber mat reinforcement impregnated with resin according to two approaches: analytically, by assuming that the permeability of thereinforcement remains constant, and experimentally. On the same graph, we plot analytic compression curves for different permeabilitiesof the reinforcement as well as the experimental curve. The intersecting points of the latter curve with analytic ones allow us to plot thepermeability variation of the reinforcement according to its compression rate. An exponential variation law is found out. This latter is usedto calculate the effective permeability of the reinforcement at the compressed state. 2002 Éditions scientifiques et médicales Elsevier SAS.All rights reserved.

Mots-clés :Perméabilité ; Mat de fibres ; Compression ; Moulage par transfert de résine ; Matériaux composite

Keywords:Permeability; Fiber mat; Compression; Resin transfer molding; Composite materials

Adresse e-mail :aitsiahmad@caramail.com (M. Ait si Ahmad).

1296-2139/02/$ – see front matter 2002 Éditions scientifiques et médicales Elsevier SAS. All rights reserved.PII: S1296-2139(01 )01130-7

28 M. Ait si Ahmad et al. / Mécanique & Industries 3 (2002) 27–34

Nomenclature

b coefficient de Biot du milieu poreux saturéFc effort de compression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Nh0 épaisseur initiale du renfort de mats de fibres mh épaisseur courante du renfort de mats fibreux mK perméabilité constante et isotrope du renfort de

mats de fibres . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . m2

K0 perméabilité initiale du renfort de matsfibreux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . m2

k0 coefficient d’incompressibilité du renfort demats de fibres imprégné et drainé . . . . . . . . . . Pa

ks coefficient d’incompressibilité du renfort demats fibreux sec . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Pa

p pression de la résine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Pap0 pression atmosphérique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PaR rayon extérieur du renfort de mats fibreux . . . mR0 rayon intérieur du renfort de mats fibreux . . . mr rayon courant du renfort de mats fibreux . . . . mS surface circulaire du renfort de mats de

fibres . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . m2

Ur vitesse radiale de filtration de la résine à traversle renfort de mats de fibres. . . . . . . . . . . . . m·s−1

Vc vitesse de compression constante . . . . . . . m·s−1

δij indice de Kronecker, égal à 1 sii = j et égal à 0si i �= j

ε porosité courante (à l’état comprimé) du renfortde mats de fibres

ε0 porosité initiale (avant compression) du renfortde mats de fibres

εij déformation en un point du milieu poreux saturéη viscosité de la résinePa·sσij contrainte en un point du milieu poreux

saturé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Paλ0 coefficient de Lamé du milieu poreux saturé et

drainéµ coefficient de Lamé du milieu poreux saturé non

drainéµ0 coefficient de Lamé du milieu poreux saturé et

drainéκ constante dépendante du type de mat de fibres

1. Introduction

Le procédé de moulage des matériaux composites partransfert de résine (Resin Transfer Molding, RTM) estdevenu d’actualité car il permet de fabriquer des pièces deformes complexes et de plus grandes dimensions à moindrecoût. Ce procédé consiste en l’injection basse pression d’unerésine prè-catalysée dans un moule fermé contenant unepréforme de fibres. Après polymérisation de la résine, lapièce est démoulée [1]. En RTM, on utilise généralement desrésines thermodurcissables ou thermostables et des renfortsde fibres de verre, de carbone ou d’aramide sous forme demat, d’unidirectionnel, de tissu plan et multidirectionnel. Letype de renfort utilisé dans cette étude est le mat de fibresde verre courtes disposées aléatoirement sous forme de tissu(voir Fig. 1).

Les pièces fabriquées par le RTM sont souvent affectéespar des défauts de fabrication sous forme de points secs.Ces derniers sont dus à l’enclavement de bulles d’air lorsde l’imprégnation du renfort de fibres par la résine [2].C’est pourquoi, on simule numériquement le remplissage dumoule pour prévoir le lieu de formation des points secs etleur remédier en choisissant les positions convenables desports d’injection et des évents [3–5].

La simulation du remplissage par la résine du moule,contenant la préforme de fibres (milieu poreux), est baséesur la loi de Darcy. Cette dernière dépend étroitement de laperméabilité de la préforme de fibres. Ainsi, il faut détermi-ner au préalable celle-ci, le plus précisément possible, analy-tiquement ou expérimentalement. Les modèles analytiques,

Fig. 1. Mat de fibres courtes de verre disposées aléatoirement.

Fig. 1. Mat of random glass fibers.

les plus répandus, de calcul des perméabilités sont le mo-dèle capillaire de Kozeny–Carman [6] pour les préformesisotropes, celui de Gebart [7] pour les préformes de fibresunidirectionnelles et celui de Pavel et al. [8] pour les tis-sus plans de fibres. Ils sont insuffisants et pas très efficaces.Alors que les méthodes expérimentales consistent en celleutilisant l’écoulement unidirectionnel [9] ou radial [10] pourdéterminer les perméabilités planes, et celle utilisant l’écou-lement tridimensionnel [11] pour déterminer les perméabili-tés d’un renfort spatial. Ces dernières sont les plus utiliséeset donnent des résultats assez satisfaisants.

La préforme de fibres subit au cours du procédé RTMdes compressions variant sa perméabilité initiale. En effet,Goulley et al. [12,13] ont constaté que l’opération de pré-formage entraîne le compactage de la préforme et diminue,

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Fig. 2. Schéma du montage expérimental de compression (adapté à une machine de traction) du renfort de mats de fibres saturé de résine.

Fig. 2. Schematic of the compression experimental mounting for fiber mat reinforcement saturated with resin.

ainsi, sa perméabilité. Par ailleurs, pour minimiser les écou-lements préférentiels de bord [14], on comprime légèrementla préforme de fibres pendant la fermeture du moule. Parconséquent, la simulation précise du remplissage du mouleen RTM nécessite la détermination de la perméabilité effec-tive du renfort de fibres à l’état comprimé.

Dans ce travail, nous allons étudier l’effet de la compres-sion d’un renfort de mats de fibres sur la variation de saperméabilité. La méthode originale que nous avons adoptéeconsiste en :

• L’étude analytique de la compression du renfort demats de fibres imprégné de résine en supposant que saperméabilité reste constante.

• L’étude expérimentale de la compression du renfort demats imprégné de résine. La vitesse de compression estfaible et constante.

• Enfin, sur un même graphe, on trace plusieurs courbesde compression analytiques pour différentes perméabi-lités du renfort et une expérimentale. Les points d’inter-section entre les premières et la courbe expérimentalepermettront de déduire la loi de variation de la perméa-bilité du renfort de mats en fonction de son taux de com-pression.

2. Étude analytique de la compression du renfortde mats de fibres imprégné de résine

Afin de déterminer l’effet de la compression d’un renfortde mats de fibres sur la variation de sa perméabilité, onse propose d’étudier le comportement en compression, àpetite vitesse constante, d’un renfort de mats saturé de résine(milieu poreux saturé), en supposant que sa perméabilitéreste contante. La résolution du problème est faite par lathéorie de la mécanique des milieux poreux [15].

Nous avons conçu et fabriqué le montage expérimental,schématisé sur la Fig. 2, pour faire les essais de compressionsur une machine de traction. Le plateau inférieur est fixe,alors que le plateau supérieur est tiré vers le bas à vitesseconstanteVc. L’étanchéité est assurée entre les deux plateauxde compression pour éviter tout écoulement de la résine en(r = R0).

Le renfort de mats de fibres est de section droite circulairede rayon extérieur (R), de rayon intérieur (R0) et d’épaisseurinitiale (h0) (voir Fig. 2). Étant donnée la symétrie de révo-lution d’axez du problème, chaque point du milieu étudiésera défini par ses coordonnées cylindriques dans le repèreR(O, r, θ, z).

2.1. Conditions aux limites

• Le plateau de compression supérieur (Fig. 2) est animévers le bas d’une vitesse constante de compressionVc.

• Sous l’effet de la compression, la résine s’évacuedu renfort de mats de fibres par la frontière latéraleextérieure (r = R). Ainsi :

p(r = R) = p0 (1)

où p(r) : pression de la résine (fluide saturant),p0 :pression atmosphérique.

2.2. Hypothèses

Le calcul du comportement en compression du renfort demats de fibres imprégné de résine (Fig. 2) est basé sur leshypothèses suivantes :

(a) Le renfort de mats de fibres saturé de résine est supposéun milieu poreux saturé élastique linéaire et isotherme.

(b) La résine est supposée un fluide Newtonien.(c) La vitesse de compression constante (Vc = 1 mm·min−1)

est faible, alors, les effets dynamiques de l’écoulement

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seront négligeables. Donc, l’écoulement de la résine àtravers le renfort de mats de fibres est laminaire.

(d) Le problème est de révolution d’axez (Fig. 2), l’épais-seurh du renfort de mats est faible devant son rayon ex-térieurR et le drainage se faisant en (r = R). Par consé-quent, la pression de la résine ne dépend que du rayonr :

p = p(r) (2)

(e) Étant constitué de fibres courtes disposées aléatoirement(Fig. 1), le mat de fibres résiste de la même façon àl’écoulement de la résine suivant toutes les directionsplanes. Par conséquent, sa perméabilité plane ne dépendpas de la direction d’écoulement de la résine. Ainsi, ellepeut être supposée isotrope.

(f) L’épaisseurh (h < 10 mm) du renfort de mats esttrès petite par rapport à son rayon extérieurR

(R = 170 mm). Alors, les déformations suivantz seronttrès grandes par rapport à celles suivantr et θ . Ainsi :

tr(ε) = εrr + εθθ + εzz ≈ εzz (3)

où tr(ε) : trace du tenseur des déformations,εrr ,εθθ , εzz : déformations suivant les axesr, θ et z.

(g) La perméabilité du renfort de mats fibreux demeureconstante durant la compression. Cette hypothèse per-met de trouver une solution analytique du problème per-mettant d’aboutir au modèle.

2.3. Résolution

D’après l’hypothèse (a) le comportement en compressiondu renfort de mats fibreux imprégné de résine (Fig. 2)est traité par la théorie de la poro-élasticité [15]. Ainsi,la formulation de la variation du volume du renfort demats, sous l’effet de la compression à vitesse constante,permet de déterminer le champ de vitesses de filtration dela résine à travers le milieu poreux. Ensuite, le champ depressions de la résine est déterminé par la loi de Darcy.Enfin, la loi de comportement poro-élastique mène à l’effortde compression en fonction de l’épaisseur du renfort demats.

2.3.1. Champ de vitesses de filtration de la résine à traversle renfort de mats de fibres

Sous l’effet de la compression à vitesse constante, lavariation du volume du renfort de mats imprégné de résineest égale au volume de résine sortant d’une section derayonr (voir Fig. 3) :

d

dt

(π

(r2 −R2

0

)h) = 2πrhUr (4)

où h : épaisseur courante du renfort de mats de fibres,Ur : vitesse radiale de filtration de la résine à travers lerenfort de mats de fibres. Donc :

π(r2 −R2

0

)dh

dt= 2πrhUr ⇒ (

r2 −R20

)Vc = 2rhUr

oùVc : vitesse de compression constante.

Fig. 3. Renfort de mats de fibres imprégné de résine sollicité en compres-sion.

Fig. 3. Fiber mat reinforcement impregnated with resin submitted tocompression.

Ainsi, la vitesse de filtration de la résine à travers lerenfort de mats de fibresUr est

Ur = (r2 −R20)Vc

2rh(5)

2.3.2. Champ de pression de la résineLes hypothèses (b) et (c) permettent de décrire l’écou-

lement de la résine à travers le renfort de mats de fibres,sous l’effet d’une sollicitation de compression, par la loi deDarcy :

− η

KUr = dp(r)

dr(6)

où η : viscosité de la résine (Pa·s), K : perméabilitéconstante et isotrope du renfort de mats de fibres d’après leshypothèses (e) et (g),p(r) : pression de la résine, qui dépendseulement du rayonr d’après l’hypothèse (d) (équation (2)).

En remplaçant la vitesse de filtration de la résineUr parson expression (équation (5)) dans la loi de Darcy (équation(6)), on obtient :

ηVc

2hK

(R2

0

r− r

)= dp(r)

dr(7)

L’intégration des deux termes de l’équation (7) entre lerayon courantr et le rayon extérieurR du renfort de matsde fibres (Fig. 3) donne :

ηVc

2hK

(R2

0 ln

(R

r

)− (R2 − r2)

2

)= p(R) − p(r) (8)

Or, en r = R la pression de la résinep(R) est égale à lapression atmosphériquep0 (équation (1)). On obtient, alors,le champ de pressionp(r) en fonction du rayonr :

p(r) = p0 − ηVc

2hK

(R2

0 ln

(R

r

)− (R2 − r2)

2

)(9)

2.3.3. Effort de compression du renfort de mats de fibresimprégné de résine

Étant donnée l’hypothèse (a), la loi de comportement durenfort de mats de fibres imprégné de résine est [15]

σij = λ0 tr(ε)δij + 2µεij − b(p(r) −p0

)δij (10)

où σij : contrainte en un point du milieu poreux saturé,εij : déformation en un point du milieu poreux saturé,λ0 : coefficient de Lamé du milieu poreux saturé drainé,

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Fig. 4. Schéma du montage expérimental de détermination du coefficient d’incompressibilité du renfort de mats de fibres saturé de résine et drainék0.

Fig. 4. Schematic of the experimental mounting for determination ofk0.

µ : coefficient de Lamé du milieu poreux saturé non drainé,δij : indice de Kronecker, etb : coefficient de Biot du milieuporeux saturé.

L’hypothèse (f) (équation (3)) permet d’écrire la loi decomportement (10), suivant la direction de compressionz,sous la forme suivante :

σzz = (λ0 + 2µ)εzz − b(p(r)− p0

)(11)

En remplacant la déformationεzz par le taux de compressiondu renfort de mats fibreux dans la relation (11), on obtient :

σzz = (λ0 + 2µ)

(h− h0

h0

)− b

(p(r) −p0

)(12)

À l’aide de l’équation (9), l’équation (12) devient :

dFc

dS= (λ0 + 2µ)

(h− h0

h0

)

+ bηVc

2hK

(R2

0 ln

(R

r

)− (R2 − r2)

2

)(13)

où Fc : effort de compression (voir Fig. 2),S : surface decontact du plateau de compression supérieur avec le renfortde mats de fibres (Fig. 2).

En intégrant les deux termes de l’équation (13) sur lasurface circulaire du renfort de matsS, on trouve :

Fc = π(R2 −R2

0

)(λ0 + 2µ)

(h− h0

h0

)

− πbηVc

hK

R∫R0

r

(R2 − r2

2+R2

0 ln

(r

R

))dr

(14)

Ainsi :

Fc = π(R2 −R2

0

)(λ0 + 2µ)

(h− h0

h0

)

− πbηVc

2hK

[R2

(R2

4−R2

0

)+R2

0

(3

4− ln

(R0

R

))]

(15)

Sachant que la perméabilité du renfort de mats est constante(hypothèse (g)), l’équation (15) donne l’effort de compres-sionFc du renfort de mats de fibres imprégné de résine enfonction de son épaisseurh.

2.4. Détermination des caractéristiques poro-élastiquesdu renfort de mats de fibres

Le coefficient de Biotb [16], ainsi que les coefficients deLaméλ0 etµ dépendent des coefficients d’incompressibilitédu renfort secks et du renfort imprégné et drainék0 [15].

Afin de déterminer le coefficient d’incompressibilité durenfort de mats imprégné et drainék0, on a conçu et fabriquéun montage expérimental assurant le drainage de tous lescotés du renfort de mats (Fig. 4). Des renforts de six couchesde mats de fibres imprégné de résine ont été comprimés, àvitesse de compression constante (Vc = 1 mm·min−1), dansle montage expérimental de la Fig. 4. La pente de la courbede compression donnek0 :

k0 = 92 Pa (16)

L’application de la loi de comportement (11) pour lacompression du renfort de mats de fibres drainé (p = p0)permet de trouver que

λ0 + 2µ = k0 (17)

Sachant que le coefficient de Lamé du milieu poreux saturéet drainéµ0 est égal à celui milieu poreux saturé et nondrainéµ [15].

Des essais de compression de renforts de six couches demats secs dans le montage expérimental de la Fig. 2 permet-tent de déterminer leur coefficient d’incompressibilitéks :

ks = 460 Pa (18)

La relation de Biot [16] permet de calculer le coefficient deBiot b :

b = 1− k0

ks(19)

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Fig. 5. Diagrammes de compression analytiques d’un renfort de six couchesde mats pour différentes valeurs de sa perméabilité.

Fig. 5. Analytic compression diagrams of six layers of fiber mat for differentvalues of the permeability.

Application numérique :

b = 0,8 (20)

Or d’après Coussy [15], le coefficient de Biotb doit êtrecompris entre la porosité initiale du renfort de mats fibreux(ε0 = 0,79) et 1. Ainsi, la valeur deb obtenue vérifie biencette condition.

2.5. Présentation des résultats

La définition du renfort de mats de fibres revient àdonner :

• Son épaisseur initiale (h0) à l’état libre en choisissant lenombre de couches de mats constituants le renfort. Poursix couches de mats, l’épaisseurh0 est égale à 10 mm,correspondante au début de l’essai de compression,(c)-à-(d), lorsque l’effort de compression indiqué par lamachine d’essai est différent de zéro.

• Des valeurs de sa perméabilité inférieures à sa perméa-bilité initiale K0 :

K = 3·10−10, 5·10−10, . . . ,23·10−10, 25·10−10 m2

Ces deux paramètres étant choisis, on pourra tracerl’évolution de l’effort de compression (Fc) en fonctiondu taux de compression du renfort de mats de fibres(Fig. 5) par le biais de l’équation (15). On constateque, lorsque la perméabilité du renfort de mats diminue,l’effort de compression augmente. Ceci est tout à faitlogique.

Fig. 6. Diagrammes de compression de six couches de mats de fibresimprégnées de résine. Les essais ont été effectués pour une vitesse decompression constante égale à 1 mm·min−1.

Fig. 6. Experimental compression diagrams of six layers of fiber matimpregnated with resin. The compression velocity is equal to 1 mm·min−1.

3. Étude expérimentale de la compression du renfortde mats de fibres imprégné de résine

Le montage de compression schématisé sur la Fig. 2 aété conçu et fabriqué pour faire des essais de compressionde renforts de mats imprégnés de résine sur une machine detraction. La solution technologique adoptée imposait doncde faire la compression de mats circulaires de diamètreextérieur 170 mm, percés d’un trou de diamètre 35 mm àleur centre.

3.1. Matériaux utilisés

Nous avons choisi le mat de fibres de verre de typeSTM450G de porositéε0 (égale à 0,79) et de massesurfacique égale à 450 g·m−2 (Fig. 1). Yulu Ma et al. [17]ont trouvé que la perméabilité plane isotrope de ce matK0est égale à 25,75·10−10 m2. La résine utilisée est une résinePolyester Insaturée (UP) Orthophtalique de type Neste G154dont la viscosité est 0,3 Pa·s. Les matériaux choisis sontparmi les plus utilisés pour la fabrication des pièces enmatériaux composites.

3.2. Résultats expérimentaux

Des essais de compression de renforts composés de sixcouches de mats de fibres imprégnés de résine, ont permisde tracer la courbe de compression de la Fig. 6. La vitesse decompression est de 1 mm·min−1. On a choisi la plus petite

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Fig. 7. Superposition des diagrammes de compression, analytiques etexpérimental, de six couches de mats de fibres imprégnées de résine etcomprimées à une vitesse constante de 1 mm·min−1.

Fig. 7. Superposition of analytic and experimental compression diagramsof six layers of fiber mat impregnated with resin. Compression velocity is1 mm·min−1.

vitesse possible pour pouvoir négliger les effets dynamiquesdans les calculs de l’écoulement de la résine à travers lerenfort de fibres (hypothèse (c)).

4. Variation de la perméabilité du renfort de matsde fibres en fonction de son taux de compression

On trace, sur un même graphe, les courbes de compres-sion du renfort de mats de fibres (Fig. 7) données par :

• Le calcul analytique décrit dans le paragraphe 2 pourdifférentes perméabilités du renfort de mats (Fig. 5) :

K = 25·10−10, 23·10−10, 21·10−10, . . . ,

5·10−10, 3·10−10 m2

• L’essai expérimental (Fig. 6).

Les points d’intersection entre les courbes de compres-sion analytiques et la courbe expérimentale (voir Fig. 7), per-mettent de tracer le diagramme de variation de la perméabi-lité du renfort de mats en fonction de son taux de compres-sion (�h/h0) (Fig. 8).

La courbe de variation du logarithme du rapportdes perméabilités couranteK et initiale (K0 =25,75·10−10 m2) du renfort de mats en fonction de son tauxde compression (Fig. 9) est quasi-linéaire. En effet, son co-efficient de corrélation, égal à 0,992, est supérieur à 0,95.Par conséquent, on peut formuler la perméabilité du renfort

Fig. 8. Perméabilité du renfort de mats en fonction de son taux decompression.

Fig. 8. The permeability versus compression rate of fiber mat reinforcement.

Fig. 9. Logarithme du rapport des perméabilitésK etK0 du renfort de matsen fonction de son taux de compression.

Fig. 9. The logarithm of (K/K0) versus compression rate of fiber matreinforcement.

de mats de fibres en fonction de son taux de compressioncomme suit :

K = K0κ(h−h0)/h0 = K0κ

(ε−ε0)/(1−ε0)

avecκ = 61,365 (21)

La constanteκ dépend du type de mat de fibres. L’équa-tion (21) permet de déterminer la perméabilité effective du

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renfort de mats de type STM450G ayant subi une déforma-tion de compression.

5. Conclusion

La perméabilité de la préforme de fibres utilisée enRTM est un paramètre déterminant dans la simulation duprocédé. C’est pourquoi, elle doit être déterminée avecrigueur. Par conséquent, les modèles de mesure et de calculdes perméabilités du renfort de fibres doivent, alors, prendreen considération les conditions pratiques du procédé RTM.En effet, durant le procédé RTM, la préforme de fibres subitdes compressions dues à l’opération de préformage et à lafermeture du moule, variant ainsi sa perméabilité.

Le modèle proposé dans cette étude permet de déterminerl’effet de la compression d’un renfort de mats de fibres surla variation de sa perméabilité. Ainsi, en estimant le taux decompression du renfort de mats de fibres dû aux conditionspratiques du procédé RTM, ce modèle permet de calculerla perméabilité effective du renfort de mats comprimé. Enconséquence, la précision de simulation du procédé seraaméliorée, permettant une meilleure conception du mouleet un choix judicieux des paramètres d’injection (pressiond’injection, température de chauffage du moule. . .).

Prochainement, ce modèle devra être étendu à tous lestypes de renforts de fibres, y compris les tissus planset tridimensionnels anisotropes. Les résultats qui serontobtenus compléteront les modèles de calcul et de mesure desperméabilités des renforts fibreux.

Références

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