ECOLE DOCTORALE ED 468 « Mécanique, Energétique, Génie

ECOLE DOCTORALE
ED 468
« Mécanique, Energétique, Génie Civil, Procédés »
Proposition de sujet de thèse- Contrats Doctoraux 2016-2019
Titre du sujet
Modélisation de la formation du copeau lors de l’usinage de
composites stratifiés
Responsable (s)
Nom : F. LACHAUD, E. DELUYCKER.
Tél : 05-61-33-92-68 ; 05 62 44 42 07
Adresse email : [email protected] [email protected]
Laboratoire
Institut Clément Ader, UMR CNRS 5312
Groupe MSC, Groupe SUMO
Description du sujet
Afin de mieux gérer la qualité des usinages dans les composites stratifiés et donc de
connaître leur interaction sur le comportement mécanique, il est nécessaire de connaître le
processus d’enlèvement de matière pour ces matériaux. Dans ce but, le sujet proposé s’intéresse
à la modélisation microscopique et mésoscopique de la coupe des composites stratifiés. Ce sujet
s’intègre dans une thématique amont concernant l’interaction usinage – comportement des
matériaux et structures composites et notamment dans le cadre des axes transversaux de l’ICA
UMM et Assemblages.
Une partie expérimentale sera menée, complémentaire aux travaux précédents à l’ICA sur
l’étude de la formation des copeaux lors de la coupe des composites stratifiés, notamment lors
des thèses de Piquet (1999), Zitoune, Surcin (2004) et plus récemment les travaux de
Gohorianu, Rhamé (2008) puis Catché (2013) et Blanchet (2015).
L’ensemble de ces travaux ont permis d’initier la compréhension et l’interaction entre
formation des copeaux et défauts de surfaces réalisées. Ce sujet de thèse s’inscrit directement
dans la suite de la thèse de Florent Blanchet.
La modélisation de la coupe sera réalisée à l’échelle microscopique et mésoscopique afin de
valider et de développer des outils de compréhension de la coupe mais aussi afin de développer
un outil de simulation des défauts de surface lors des usinages.
Il sera abordé les différentes méthodes numériques de modélisation de la formation du copeau,
en fonction de la séquence d’empilement et du type de stratifiés utilisés lors de l’étude
expérimentale (UD, Texturés, fibres courtes).
Une approche numérique basée sur des méthodes particulaires a été développée lors de
précédents travaux de thèse sur la coupe orthogonale de matériaux métalliques. L’objectif de
cette modélisation est d’étudier la capacité de cette méthode pour modéliser la coupe des
composites stratifiés. Ces méthodes seront comparées à des méthodes plus classiques de
modélisation de la coupe.
ECOLE DOCTORALE
ED 468
« Mécanique, Energétique, Génie Civil, Procédés »
Références des précédents travaux de thèses
Bruno SERNY : Modélisation de la coupe orthogonale dans les matériaux composites unidirectionnels
T800/M21 à l’échelle microscopique : influence de l’orientation des fibres . Stage de Fin d’étude ICAM,
ISAE 2013-2014
Mohamed Ali chebbi (M2) : Loi de comportement à l’échelle microscopique pour la Modélisation
éléments finis de la coupe orthogonale des matériaux composites. Stage de Fin d’étude Ecole de l’Air de
Tunis, ISAE 2013
R. Piquet. Contribution à l'étude des réparations provisoires structurales aéronautiques ; étude du
perçage de plaques minces carbone/époxy. Thèse de l’Université de Toulouse, 1999.
R. Zitoune. Analyse des conditions d'usinage lors de perçage de structures composites fibres longues en
carbone/époxy. Thèse de l’Université de Toulouse, 2004.
J. Limido, Etude de l’effet de l’usinage grande vitesse sur la tenue en fatigue de pièces aéronautiques,
Thèse de l’Université Paul Sabatier, Toulouse, 2008
L Surcin. Contribution à l'étude théorique et expérimentale du perçage de plaques composites minces
P Rahmé : Contribution à l’étude de l’effet des procédés de perçage-alésage sur l’apparition du
délaminage dans les structures composites épaisses. Thèse de l’Université de Toulouse, 2008.
G. Gohorianu. Interaction entre les défauts d'usinage et la tenue au matage d'assemblages boulonnés en
carbone/époxy. Thèse de l’Université de Toulouse, 2008.
S. Catché : Analyse des défauts de paroi de trou et de leur criticité sur la tenue mécanique des structures
composites percées. Thèse de l’Université de Toulouse, 2013.
F. Blanchet Etude de la coupe en perçage par le biais d’essais élémentaires en coupe orthogonale.
Application aux composites Carbone/Epoxy. Thèse de l’Université de Toulouse, 2015.