Évaluation de l'effet structurel de l'impact d'un micrométéorite ou d'un débris orbital sur le bras canadien 2

J'aimerais d'abord remercier mon directeur de recherche, professeur Daniel Therriault, pour ses conseils et son aide tout au long de ce projet.J'évolue au Laboratoire de mécanique multi-échelle (LM 2 ), co-dirigé par Prof. Therriault, depuis mon stage au baccalauréat lors de l'été 2010.C'est dans cet environnement, où sous sa direction, que j'ai pris goût à la recherche en ingénierie.Je voudrais également remercier Marie-Josée Potvin, Francis Martin et Dany Houle, ingénieurs à l'Agence spatiale canadienne (ASC), qui ont participé au développement et à la réalisation du projet.Ensemble, ils m'ont permis d'effectuer mon projet de maîtrise dans un domaine me passionnant, les technologies spatiales.Sans leurs conseils, leur aide et leur support, ce projet n'aurait pu être un succès.Je souligne ensuite le travail des techniciens Pierre Ouellet (ASC), Sylvain Mondor (ASC) et Nour Aimene (Polytechnique), du chef-technicien Rémy Grenier (ASC), du stagiaire Antoine Letarte (ASC) et de l'associé de recherche Antoine Bertrand (Polytechnique) qui ont tous pris une part active à ce projet en aidant à l'usinage, l'assemblage et l'opération du montage de test, à la préparation des échantillons et leur instrumentation, ou en participant aux essais de caractérisation préliminaires.Je remercie aussi mes collègues au LM 2 , Maxime Arguin, Xavier Cauchy, Nicolas Guérin et Renaud Passieux, pour leurs idées qui ont aidé à faire avancer ce projet, mais surtout pour leur amitié qui a su rendre particulièrement agréable mon séjour au laboratoire.Pareillement, je remercie mes parents, Louis Lanouette et Bernadette Vink de m'avoir encouragée et d'avoir cru en moi pendant toutes ces années d'études.Je suis également très reconnaissante envers mon copain Philippe Demers-Dussault pour son aide, son écoute, ses conseils et ses idées depuis le début de mon baccalauréat.Finalement, je souligne le soutien financier du Conseil de recherche en sciences naturelles et génie (CRSNG), du Fonds québécois de recherche pour la nature et les technologies (FQRNT) et de la fondation universitaire Pierre Arbour.Sans leur générosité envers la recherche scientifique, ce projet n'aurait pu être réalisé.v dommages internes à la structure, ensuite d'étudier la propagation des dommages causées par l'impact sous l'effet de différents niveaux de chargement cycliques et finalement, d'établir des suggestions quant aux niveaux de chargement pouvant toujours être appliqués sur le Bras canadien 2 en fonction des dommages observables.Pour atteindre ces objectifs, des échantillons représentatifs de la structure du Bras canadien 2, quatre cylindres de fibres de carbone IM7/PEEK de 35cm de diamètre externe et de 2,7mm d'épaisseur, ont été obtenus puis recouverts de morceaux de couvertures thermiques de composition similaire à celle réellement utilisée pour le bras robotisé.Ces échantillons ont été impactés en hypervélocité par HIT Dynamics de l'Université du Nouveau-Brunswick à Fredericton.Deux échantillons ont reçu des projectiles de 5,556mm de diamètre et les deux autres ont reçu des projectiles de 7,938mm de diamètre.Tous les projectiles étaient des sphères d'aluminium voyageant à ~7km/s.Les échantillons endommagés par les impacts ont ensuite été scannés par ultrasons pour obtenir une cartographie de leurs dommages internes.Dans le cas des projectiles de 5,556mm, les dommages visibles étaient un trou de 6,2cm de diamètre sur la couverture thermique avant et un trou de 14,8mm de diamètre sur la paroi avant du composite alors qu'aucun dommage n'était visible sur la face arrière.Dans le cas des projectiles de 7,938mm, les dommages visibles étaient un trou de 9,2cm de diamètre sur la couverture thermique avant et un trou de 17,0mm de diamètre sur la paroi avant du composite et couvraient une zone de 25,5cm de diamètre sur la face arrière.Un montage de flexion, permettant de reproduire les chargements cycliques subis par le Bras canadien 2 à cause des oscillations de la charge utile transportée lors d'accélérations et de décélérations, a été conçu, fabriqué, assemblé, puis validé.Les chargements cycliques étaient appliqués sur les échantillons par une machine uniaxiale Instron 4204 via un bras de levier de 1,8m de longueur.Les cylindres endommagés étaient d'abord collés sur des brides qui étaient elles-mêmes vissées à une base rigide et au bras de levier, puis la machine appliquait un chargement sinusoïdal d'amplitude représentant le niveau nominal (~2,5kNm) d'utilisation du Bras canadien 2 ou un niveau d'urgence (~4,5kNm).Quatre tests de flexion ayant eu lieu dans les conditions ambiantes ont été effectués au total.D'abord, un cylindre ayant reçu un projectile de x TABLE DES MATIÈRES REMERCIEMENTS .......

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