Approche meso-macro pour la simulation de la mise en forme des composites à renforts tissés
Keywords:
fabrics/textiles, composites, forming, finite element, meso-macroAbstract
A finite element made of woven unit cells under biaxial tension and in-plane shear is proposed for the simulation of fabric forming (macroscopic scale). The simulation is based on a simplified form of the virtual internal work accounting for tension and in-plane shear strain energy. The biaxial tensile properties and the in-plane shear properties (mésoscopic scale) can be determined by experiments or by mésoscopic 3D finite element analyses of the woven unit cell. These analyses are specific to woven materials. Especially, an hypoelastic law is presented using an objective derivative based on the fibre rotation. The results obtained by the simulations of the forming of a very unbalanced fabric on a hemispherical shape are compared to experiments. It is shown that the computation of wrinkles and of the deformed states when the locking angle is exceeded needs to take the in-plane shear stiffness into account.
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