• Langue : Anglais
• Discipline : Mécanique, énergétique, génie des procédés, génie civil
• Identifiant : 2025ULILN018
• Type de thèse : Doctorat
• Date de soutenance : 02/10/2025

Résumé en langue originale

La mise en forme des préformes textiles renforcées par des fibres continues est largement utilisée pour réaliser des géométries complexes dans les structures composites légères. Cependant, la présence de défauts de préformage peut compromettre la qualité et la durée de vie en service de la plaque composite finale.Les technologies de pré-découpe et de piquage suivant l'épaisseur de la préforme sont employées pour la fabrication des textiles composites. La présente étude évalue de manière systématique les propriétés de cisaillement dans le plan ainsi que la déformabilité des préformes pré-découpées et piquées lors d'un préformage hémisphérique, en portant une attention particulière à la variation des découpes, au comportement des fils de piquage et aux défauts de préformage.Ce travail se décline ainsi en trois volets principaux : Premièrement, des essais de cadre articulé (Picture-Frame tests) ont été réalisés afin de caractériser le cisaillement dans le plan à l'aide de techniques de mesure optique, permettant d'évaluer l'influence des configurations de découpe et de piquage sur la réponse au cisaillement des tissus en fibres de verre. Deuxièmement, la déformabilité des préformes pré-découpées et piquées lors du préformage hémisphérique a été étudiée, en analysant particulièrement la force de poinçonnage, l'angle de cisaillement dans le plan, la variation des découpes et des fils de piquage, ainsi que les défauts. Troisièmement, deux types de chutes textiles présentant des géométries distinctes (rectangle et triangle) ont été assemblées par piquage pour réaliser des préformes carrées, suivies des essais du préformage hémisphérique. La déformabilité a été analysé à travers l'avalement du renfort, l'angle de cisaillement dans le plan et la formation de plis, afin d'étudier la cohérence entre la géométrie des patches et le comportement pendant la mise en forme.Ces résultats apportent des connaissances essentielles pour améliorer l'efficacité de la fabrication, réduire les pertes de matière et optimiser la qualité des composites textiles renforcés en Z par des fibres continues.

Résumé traduit

The forming of continuous fiber-reinforced textile preforms is widely employed to achieve complex shapes in lightweight composite structures. However, forming defects can reduce the quality and service life of the final product. Currently, slitting and tufting technologies are employed to produce textile composite reinforcements. This study systematically evaluates the in-plane shear properties and formability of slit and tufted preforms during hemispherical forming, with a focus on slit variation, tufting yarn behavior, and forming defects. Accordingly, this work can be divided into three principal aspects: First, picture frame tests were conducted for in-plane shear characterization using optical measurement techniques to evaluate the effects of slit and tufted configurations on the shear response of glass woven fabrics. Second, the formability of slit and tufted preforms during hemispherical forming was evaluated, with particular attention to punch force, in-plane shear angle, slit and tufted yarn variation, and forming defects. Third, two types of fabric scraps with distinct geometries (rectangular and triangular) were assembled using the tufting process into square preforms, followed by hemispherical forming. The formability behaviors were systematically analyzed through material draw-in, in-plane shear angle, and wrinkling to investigate the consistency of patch geometry and forming behavior. These findings offer critical insights for enhancing the manufacturing efficiency, reducing the fabric waste and quality of continuous fiber-reinforced textile composites.