Developpement D Un Element Fini De Coque Composite A Double Courbure Pour L Implementation D Une Application Orientee Objet

Développement d'un élément fini de coque composite à double courbure pour l'implémentation d'une application orientée objet

Ce travail de thèse qui s'inscrit dans le thème de recherche optimisation de procédés de fabrication pour les structures composites multicouches à pour objet. L'implémentation d'une application de calcul de structures en environnement orienté objet, CoSinus, application logicielle qui a nécessité le développement d'un élément fini de coque composite multicouche. Pour la société Flowtite Fittings, Il s'agit de disposer d'une application logicielle de calcul par éléments finis pour dimensionner les raccords de tuyauterie en matériau composite (fibre de verre - polyester). Les principales étapes de ce travail sont : la caractérisation mécanique des matériaux composites par des méthodes statistiques ultrasonores afin de déterminer les neuf constantes élastiques indépendantes d'un matériau orthotrope ; le développement d'un élément fini triangle à six noeuds et trente degrés de liberté CSIN30, élément de coque multicouche à double courbure à base d'une cinématique raffinée de type sinus sans continuité des contraintes de cisaillement transverse ; l'implémentation de l'application en environnement orienté objet (langage C++) ; et la validation expérimentale sur des structures industrielles stratifiées et sandwich. Ce travail s'est traduit par la réalisation d'une application spécifique de calcul de structures en composites qui, dans un contexte d'optimisation de procédes de fabrication, va permettre à la société Flowtite Fittings de confronter sa position dans le domaine des raccords de tuyauteries et de limiter les coûts de développement des nouvelles gammes. L'application CoSinus servira alors de base pour le développement et le test de nouveaux modèles raffinés de coque ou de nouvelles applications industrielles spécifiques.

The Next Generation in Scientific Ballooning

Un Elément fini C1 de coque à double courbure basé sur un modèle raffiné pour les problèmes linéaires et non linéaires de structures composites

Nous présentons dans ce travail un élément fini C1 de coque à double courbure pour répondre aux exigences actuelles de prédimensionnement des structures coques composites. Dans cet esprit, nous mettons en oeuvre un nouvel élément fini triangulaire, basé sur une méthode conforme:-dont la géométrie est décrite exactement par l'utilisation d'une carte explicite,-basé sur un modèle raffiné permettant de satisfaire la continuité des contraintes de cisaillement transverse aux interfaces et sur les faces libres de la coque et donc, de s'affranchir de l'emploi de coefficients correcteurs, dont les principales qualités : sa simplicité d'utilisation, sa robustesse vis à vis des pathologies numériques classiques, sa capacité à fournir des évaluations précises des déplacements, déformations et contraintes sont mises en évidence au travers de tests numériques de la littérature et au moyen de comparaisons calculs/essais.La dernière partie de ce document est consacrée à la présentation de la plateforme logicielle dans laquelle nous avons effectué toutes les implémentations nécessaires au développement de notre élément fini et à la mise en oeuvre des différents tests numériques proposés