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Experimental analysis of drilling fiber reinforced composites

Résumé

In comparison with metals, long-fiber reinforced composites have a layered structure, with different properties throughout their thickness. When drilling such structures, internal defects like delamination occur, caused by the drilling loads and their uneven distribution among the plies. The current experimental analysis is focused towards determining the cutting loads distribution (axial and tangential) along the work-piece thickness and tool radius by analyzing the thrust and torque curves when drilling with 3 different drills carbon-fiber (CFRP) and glass-fiber (GFRP) reinforced composite plates. A wide range of cutting parameters is tested. The highest loads are found at the tool tip in the vicinity of the chisel edge for all cases. It is also found that the maximum load per ply varies mainly with the axial feed rate and tool geometry, while the spindle speed has little or no influence. The analysis is useful for selecting the cutting parameters for delamination free drilling and also for conducting drill geometry optimizations. (C) 2011 Elsevier Ltd. All rights reserved.

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Foret
Un foret ou une mèche est un outil qui sert à faire ou usiner des trous, le plus souvent avec une perceuse. Il en existe différents types suivant la géométrie du perçage à réaliser et les matériaux usinés. Un foret travaille en coupant la matière à son extrémité ; si la coupe survient sur le flanc il s'agit d'une fraise. Certains forets réalisent les deux : les forets aléseurs. Le terme foret désigne l'outil de perçage dans du métal, du béton, de la brique, de la pierre. Pour le bois, c'est le terme de mèche qui est à utiliser (mèche à bois).
Composite à matrice céramique
thumb|260px|Surface de cassure d'un composite constitué de fibres de SiC et d'une matrice de SiC.thumb|260px|Coussinets céramiques de paliers de diamètres de en CMC pour de grandes pompes. Les composites à matrice céramique ou CMC sont des matériaux composites faisant partie des céramiques techniques. Ils sont caractérisés par un ensemble de fibres céramiques incorporées dans une matrice également céramique. Fibres et matrice peuvent en principe être constituées de toutes les céramiques connues, en y incluant même le carbone.
Polymère renforcé de fibres de carbone
Le polymère renforcé de fibres de carbone, ou PRFC (en anglais Carbon Fiber Reinforced Polymer ou CFRP), est un matériau composite très résistant et léger. Son prix reste à l' assez élevé. De la même manière que le plastique à renfort fibre de verre est appelé plus simplement « fibre de verre », le CFRP prend la dénomination usuelle de « fibre de carbone ». La matrice généralement utilisée dans la fabrication du composite est une résine époxyde ; on peut aussi employer le polyester, le vinylester ou le polyamide.
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FRONTIERS MEDIA SA2022

Monitoring of Torque Induced Strain in Composite Shafts with Embedded and Surface-Mounted Optical Fiber Bragg Gratings

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L'Art des Structures I - Câbles et arcs [retired]
Ce cours présente les principes du fonctionnement, du dimensionnement et de la conception des structures. L'approche est basée sur une utilisation de la statique graphique et traite en particulier des