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Revue des Composites et des Matériaux Avancés

1169-7954
 

 ARTICLE VOL 24/1 - 2014  - pp.39-52  - doi:10.3166/rcma.24.39-52
TITRE
Simulation industrielle des procédés d’infusion de résine

TITLE
Industrial simulation of resin infusion process

RÉSUMÉ

On propose un modèle complet pour la simulation du Liquid Resin Infusion (LRI) basé les travaux précurseurs de Celle et al., (2008). L’approche repose sur un découpage du domaine en trois zones (drainant, préformes imprégnées, préformes sèches), consistant à coupler un écoulement de Stokes dans le drainant à un écoulement de Darcy dans les préformes. De plus, l’influence mutuelle de la résine sur le comportement des préformes et de la déformation des préformes sur la perméabilité est considérée, à travers la loi de Terzaghi et des lois exprimant la perméabilité en fonction de la fraction de fibres. Enfin, le procédé est découpé en trois phases : compression initiale des préformes sèches, remplissage et « post- infusion ». La phase de « post-infusion » fait référence aux écoulements pouvant avoir lieu après la fermeture de l’évent et/ou de l’injection. Les méthodes numériques, développées dans ces travaux, s’appliquent à des cas réels d’infusion souvent mis de côté dans les publications récentes, impliquant des perméabilités très faibles (~10 -15 m²), un drainant fin (~1 mm) et des géométries complexes (3D courbées).



ABSTRACT

We propose a full model in order to simulate liquid resin infusion (LRI) based on the work of P. Celle (Celle et al., 2008). This approach leans on a three-domain decomposition (distribution medium, impregnated preforms, dry preforms). It consists in coupling the Stokes flow in the distribution medium and Darcy flow in preforms. Furthermore, the mutual influence of the resin on the preform behavior and the preform deformations on the permeability are considered through Terzaghi’s law and explicit computation of the permeability from the preform fiber content. Finally, the process is split in three steps: initial compaction of the dry preforms, filling of the mold and “post-filling”. The “post-filling” phase makes reference to the flows that may occur after vent and/or gate closure, due to residual pressure gradients. The numerical methods, developed in this work, are applicable to real infusion cases often discarded in recent publications, implying low permeabilities (~10 -15 m²), thin distribution medium (~ 1 mm) and complex geometries (3D cruved).



AUTEUR(S)
Arnaud DEREIMS, Sylvain DRAPIER, Jean-Michel BERGHEAU, Patrick DE LUCA

MOTS-CLÉS
fusion, simulation, méthodes des éléments finis, couplages, grandes déformations

KEYWORDS
infusion, simulation, finite element method, coupling, finite deformations

LANGUE DE L'ARTICLE
Français

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