Mise au point de modèles mathématiques pour l’écoulement dans un milieu poreux

On produit des structures composites continues en fibres renforcées et thermodurcies en injectant des résines liquides dans un moule dans lequel on a placé au préalable une structure de renforcement fibreuse préformée. Un des procédés courants dans l'industrie à l'heure actuelle est le moulage par transfert de résine (MTR). Dans ce procédé, on place la structure fibreuse préformée dans un moule fermé et on injecte la résine dans le moule de façon à imprégner la structure fibreuse. Après la solidification de la résine, on ouvre le moule et on retire la pièce composite finale. Le MTR peut servir à produire en série des structures composites complexes de haute qualité et au fini de surface lisse. Pour produire de façon répétitive et constante des pièces composites de haute qualité sans défauts intolérables comme des zones sèches (régions non imprégnées par la résine lorsque cette dernière est injectée dans le moule) et d'autres types de défauts attribuables au phénomène de sillonnage (race- tracking), il est nécessaire de bien étudier l'écoulement de la résine dans le moule de renforcement. On définit le sillonnage comme l'écoulement préférentiel de la résine dans une région à perméabilité élevée (où les fibres rencontrent les bords du moule) créée par une mauvaise distribution des fibres lors de l'installation de la structure fibreuse préformée dans le moule. Le sillonnage crée un écoulement de résine déséquilibré ou inégal lors du processus de remplissage du moule, ce qui favorise la formation de défauts dans les pièces finales. Il est donc nécessaire d'effectuer une étude exacte et complète de l'écoulement de la résine dans la structure de renforcement (essentiellement, la modélisation de l'écoulement dans un milieu poreux) si l'on souhaite améliorer la conception du moule, les paramètres de traitement du MTR et le procédé de MTR.

Faculty Supervisor:

Messrs Afzal Suleman et Mehmet Yildiz

Student:

Casey Keulen

Partner:

Discipline:

Engineering

Sector:

Advanced manufacturing

University:

University of Victoria

Program: