Aspects of in-situ consolidation of thermoplastic laminates manufactured by automated tape placement: A material deformation study
Notice bibliographique
Résumé
Understanding and predicting the deformation of the thermoplastic material during the in-situ consolidation Automated Tape Placement (ATP) process is essential for manufacturing composite laminates exempt of laps and gaps. This thesis describes the experimental and theoretical analyses conducted to characterise the in-situ deformation behaviour of a pre-impregnated carbon/PEEK composite system: APC-2/IM7. A "static" or "steady state" experimental approach was adopted in order to simplify the analysis of the dynamic ATP process. The principal processing parameters were decoupled and studied independently using a specifically designed thermoplastic compaction fixture. Taguchi Design of Experiment (DOE) and Analysis of Variance (ANOVA) were used to determine the influence of each parameter. The results showed that both the compaction pressure and the fibre orientation difference were affecting the material deformations. The processing temperature, in the range under study, was shown to have a negligible impact on the steady state strain. Squeeze flow models were developed to describe the behaviour of the material during the compaction experiments. A model formulation with a slip boundary condition was implemented in order to capture the fibre orientation difference dependency. An inverse method, based on half-interval, was used with the compaction fixture's experimental results in order to determine the material viscosity, and to identify the friction factor. An empirical relation based on a sinusoidal function was proposed to describe this friction factor. The model with slip was then adapted to the ATP manufacturing problem, and predictions were made for in-situ material deformations. Finally, the model was used to construct strain prediction surfaces that could provide guidelines for improving the design of deposition paths, and reduce the amount of manufacturing defects.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».