Multi-scale prediction of multihull sailboats made of Nomex® cores
Simulation multi-échelle des voiliers de course multicoques constitués d'âmes Nomex®
Résumé
The aim of this study is to propose and develop sandwich composite laminate simulation models dedicated to the conception of trans-ocean multihull sailing race boats based on realistic material properties. These sandwich structures are made of laminates skins and Nomex cores. Our software NidaCore is used to determined the three dimensional mechanical core properties. The software is based on the periodic homogenization theory and on the buckling properties of the Representative Elementary Volume. This approach strengthens by experimental results leads to a failure criteria based on the mechanical understanding of local damage effects. The skin effect on the core properties is discussed for several carbon-fiber epoxy-matrix laminated skins. Multi-scale finite element predictions conducted for the validation of the catamaran code B1 (Orange) are revealed. Sandwich reinforcement strategies used for Trimarans before the start of the Rhum 2002 race are also presented.
L'objectif de ce travail est de proposer et de mettre en oeuvre des modèles éléments finis de voiliers multicoques de courses océaniques basés sur des caractéristiques matériaux réalistes. Ces voiliers sont des structures de type « sandwich » complexes constituées de peaux stratifiées carbone époxy et d'âmes Nomex®. Les propriétés mécaniques tridimensionnelles de ces âmes sont déterminées à l'aide de notre logiciel prototype NidaCore. Le logiciel repose sur la théorie de l'homogénéisation des milieux périodiques et sur la détermination des modes de flambement du volume élémentaire représentatif (VER). Cette démarche, confortée par des résultats expérimentaux permet de construire une enveloppe de rupture fondée sur la compréhension des mécanismes locaux de dégradation. L'influence des peaux en carbone époxy sur les propriétés de l'âme est également discutée. Des simulations éléments finis multi-échelle menées lors de la phase de validation du catamaran code B1 (Orange II) sont exposées. Les stratégies de renforcement des « sandwich » mises en oeuvre sur des trimarans avant le départ de la course « La route du Rhum 2002 » sont également présentées.
Origine | Fichiers produits par l'(les) auteur(s) |
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