Contact : Christophe Poilâne (CIMAP/PM2E)
Résumé :
Cette thèse fait partie d’un projet de recherche de collaboration Franco-Algérien (Tassili 17 MDU 996) concernant la valorisation des produits et sous-produits de l’agriculture algérienne par l’élaboration d’un panneau sandwich en bio-composite. Les objectifs principaux de cette étude sont d’une part la mise en œuvre et l’identification de l’ensemble des composants du sandwich, facteurs susceptibles d’influencer les performances de ce panneau, et d’autre part de déterminer pour quelle variante un tel produit peut s’avérer performant.
Après leur caractérisation massique, une campagne d’essais statique (traction, flexion et résilience) vise à déterminer les propriétés mécaniques des plaques en composite Alfa/Greenpoxy 56 à des taux de fibre d’Alfa de 0% à 20% avec un incrément de 5% pour mettre en évidence l’effet du renfort en fibre d’Alfa noyé dans la résine. Cette étude traite aussi d’un autre moyen d’analyse par le développement d’un modèle mécano fiabiliste effectué sur le logiciel ANSYS APDL dans le but d’appuyer notre choix de la plaque destinée à la conception du panneau sandwich. Suite à une longue recherche prospective qui nous a permis de choisir comme âme biosourcée des mousses à base de tanin de Mimosa et de Quebracho, et vues les variabilités observées avec le dosage des composants, une caractérisation en compression et en cisaillement des mousses a été nécessaire.
Finalement, les effets des paramètres de l’âme du sandwich (épaisseur de 2 mm et 40 mm et type de mousse de tanin) ont été expertisés par des essais statiques en flexion trois points conduits sur les sandwichs biosourcés élaborés. Enfin, Les observations des différents essais ont permis de classifier les différents modes d’endommagement entraînant la rupture du panneau sandwich.
Mots-clés : Bio-composites, Mousse de Tanin, Comportement mécaniques.
Study of the bending behavior of a panel short natural fiber
Abstract:
This thesis is part of a Franco-Algerian collaborative research project (Tassili 17 MDU 996) concerning the valorization of products and by-products of Algerian agriculture by the manufacturing of a sandwich panel in biobased-composite. The main objectives of this study are, on the one hand, the implementation and identification of all the sandwich components, factors likely to influence the performance of this panel, and on the other hand, to define for which variant such a product may prove to be effective.
After mass characterization, a static test campaign (tensile, bending and Chary tests) aims to fix the mechanical properties of Alfa/Greenpoxy 56 composite plates at Alfa fiber rates from 0% to 20% with an increment of 5% to highlight the effect of Alfa fiber reinforcement embedded in resin. This work also deals with other mean of analysis through the evolution of a mechanically reliable model carried out in the ANSYS APDL software in order to support our choice of the plate intended for the design of sandwich panel. After a long prospective research that allowed us to choose Mimosa and Quebracho tannin based foams as a soul, and given the variation observed with the rate of the components, a compression and shear characterization of the foams was required.
Finally, the effects of the sandwich core parameters (thickness of 2 mm and 40 mm, type of tannin foam) were examined by static tests in three-points bending tests made on the elaborated biobased sandwiches developed. To conclude, the observations of the various tests made it possible to class the different damage modes leading to the fracture of the sandwich panel.
Keywords: Mechanical behaviour, Natural fiber, Bio-composites,, Sandwich panels.
