Assas Recherche | Modélisation d'un harnais Jacquard pour le tissage interlock 3D : étude numérique et validation expérimentale

Modélisation d'un harnais Jacquard pour le tissage interlock 3D : étude numérique et validation expérimentale (Document en Français)

Accès au(x) document(s)

Accéder au(x) document(s) :

http://www.theses.fr/2023UPAST208/abes

Ce document est protégé en vertu du Code de la Propriété Intellectuelle.

Modalités de diffusion de la thèse :

Thèse soumise à l'embargo de l'auteur jusqu'au 19/12/2028 (communication intranet).

Informations sur les contributeurs

Auteur : Mermouli Salah Eddine

Mermouli, Salah Eddine

Nom

Mermouli

Prénom

Salah Eddine

Nationalité

Français

Date de soutenance : 19-12-2023

Directeur(s) de thèse : Durville Damien

Durville, Damien

Nom

Durville

Prénom

Damien

- Del sorbo Pietro

Del Sorbo, Pietro

Nom

Del Sorbo

Prénom

Pietro

Etablissement de soutenance : université Paris-Saclay

université Paris-Saclay

Nom

université Paris-Saclay

Laboratoire : Laboratoire de mécanique Paris-Saclay (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 2022-....)

Laboratoire de mécanique Paris-Saclay (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 2022-....)

Nom

Laboratoire de mécanique Paris-Saclay (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 2022-....)

Ecole doctorale : École doctorale Sciences mécaniques et énergétiques, matériaux et géosciences (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 2015-....)

École doctorale Sciences mécaniques et énergétiques, matériaux et géosciences (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 2015-....)

Nom

École doctorale Sciences mécaniques et énergétiques, matériaux et géosciences (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 2015-....)

Informations générales

Discipline : Mécanique des solides
Classification : Physique

Mots-clés libres : Simulation par éléments finis, Interactions de contact frottement, Tissage interlock 3D, Harnais Jacquard
Mots-clés :

Éléments finis, Méthode des
Simulation
Métiers à tisser Jacquard
Frottement

Résumé : Le procédé de tissage interlock 3D est utilisé pour la réalisation de préformes textiles à partir des torons de carbone pour produire des pièces composites. L'application des composites tissés 3D pour la production des aubes de soufflante du moteur LEAP, développé par le groupe Safran, offre un exemple de cette avancée. Ces tissus, caractérisés par un ensemble de couches entrelacées, sont produits sur des métiers à tisser Jacquard qui intègrent un grand nombre de composants (lisses et fils) dans l'espace confiné du harnais : la zone où les fils de chaîne sont le plus soumis aux effets de frottement. Lors du processus de tissage 3D, les mouvements relatifs entre les fils de chaîne et les lisses génèrent des interactions de contact-frottement dans le harnais qui peuvent conduire à des mécanismes de congestion. Potentiellement, si les forces de frottements entre les composants du harnais sont importants, cela peut endommager les fils ou bloquer le mouvement des lisses, entraînant ainsi des erreurs dans le tissage.Ce travail se focalise de l'étude des mécanismes de congestion au sein du harnais Jacquard à l'aide de la méthode des éléments finis. Dans ce contexte, nous proposons un modèle de simulation qui exploite le logiciel Multifil. Les paramètres de simulation sont mis en œuvre sur la base des conditions réelles de fonctionnement du métier Jacquard. Dans ce modèle, les composants du harnais sont représentés à l'aide d'un modèle de poutre en prenant en compte les interactions de contact - frottement. Les lisses ont été modélisées comme étant constituées d'un assemblage de dix portions de poutres représentant leurs différentes parties (la corde, les tringles, l'œillet et le ressort). Les fils de chaîne sont modélisés comme des poutres avec des coefficients de rigidité en flexion et en torsion ajustés. En outre, pour représenter l'effet du reste de harnais sur la partie considérée, des plans mobiles rigides pilotés en effort sont utilisés. La finalité de l'étude numérique est de déterminer l'évolution des efforts des lisses dues aux forces d'interactions de contact - frottement à l'intérieur du harnais et de prévenir les éventuels événements de blocage par le biais de la simulation de cartons de tissage réels. Les résultats de la simulation ont mis en évidence la capacité de l'outil Multifil à reproduire les mécanismes de congestion au sein du harnais. Nous avons réussi à repérer les zones de frottement critiques, en particulier au début et à la fin des cycles d'ouverture de foule. Ces deux zones se caractérisent par une densité élevée de fils, ce qui peut entraîner des situations de coincement / décoincement des fils de chaîne en fonction de l'intensité des interactions de contact-frottement. De plus, l'analyse de sensibilité qui a été entreprise pour évaluer l'impact des paramètres, a mis en lumière l'influence significative des forces latérales exercées par les plans rigides sur la partie du harnais considérée. Une attention particulière a été portée à l'investigation des événements de blocage et des mécanismes de traversée de nappes. A travers les différents cas d'études, des situations de blocage ont été identifiées lorsque des fils traversent une nappe de chaînes. D'autres situations d'entraînements des fils de chaînes par des œillets lors de leurs mouvements ont été également soulignés. En vue de valider notre modèle de simulation, nous avons mis en place un système de mesure des tensions au sein des lisses sur un métier à tisser. Des capteurs piezorésistifs ont été intégrés dans les cordes du harnais afin de détecter l'évolution de résistance électrique pendant les séquences, permettant ainsi la mesure de l'effort exercé sur les lisses. La comparaison entre les résultats issus de la simulation et les données expérimentales a démontré un bon accord, ce qui permet la validation de notre modèle.

Informations techniques

Type de contenu : Text
Format : PDF

Informations complémentaires

Entrepôt d'origine :

STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises

Identifiant : 2023UPAST208
Type de ressource : Thèse