FR3016982A1

FR3016982A1 - Procede de simulation de mise en forme d'une bande textile sur un moule de revolution

Info

Publication number: FR3016982A1
Application number: FR1400226A
Authority: FR
Inventors: Francis Barreau; Yann Didier Simon Marchal
Original assignee: SNECMA SAS
Current assignee: Safran Aircraft Engines SAS
Priority date: 2014-01-29
Filing date: 2014-01-29
Publication date: 2015-07-31
Anticipated expiration: 2034-01-29
Also published as: GB2537779A; WO2015114259A1; GB2537779B; US20170011152A1; FR3016982B1; US10325038B2; GB201612810D0

Abstract

L'invention concerne un procédé de simulation de mise en forme d'une bande textile (200) par enroulement sur un moule (100) présentant une surface de révolution. La bande textile est réalisée par tissage tridimensionnel entre une pluralité de couches de fils de chaîne (C1-C5) et une pluralité de couches de fils de trame (T1-T5), les couches de fils de chaîne étant liées entre elles par des fils de trame. Le procédé comprend, pour chaque couche de fils de chaîne, le positionnement de points de croisement (PC11-PC15, PC21-PC25, PC31-PC35, PC41-PC45, PC51-PC55) entre au moins une partie des fils de chaîne de la couche de fils de chaîne et au moins une partie des fils de trame, les fils de chaîne (C1-C5) de ladite au moins partie de fils de chaîne comprenant un fil de chaîne de référence (C3) ayant une position axiale déterminée sur le moule.

Description

Arrière-plan de l'invention La présente invention concerne un procédé de simulation de mise en forme d'une bande textile par enroulement sur un moule présentant une forme de révolution, la bande textile étant réalisée par tissage tridimensionnel entre une pluralité de couches de fils de chaîne et une pluralité de couches de fils de trame, les couches de fils de chaîne étant liées entre elles par des fils de trame. L'invention trouve une application particulière mais non exclusive dans la prévision du décadrage lors de la mise en forme d'une bande textile par enroulement afin de former une préforme fibreuse d'une pièce en matériau composite tel qu'un carter pour moteur aéronautique, par exemple un carter de soufflante. Une fois la préforme fibreuse ainsi mise en forme, elle est imprégnée avec une résine qui est ensuite polymérisée afin de former une pièce de révolution en matériau composite à matrice organique. A l'issue du tissage, les fils de chaîne, qui sont orientés suivant la direction d'enroulement, et les fils de trame de la bande textile sont orthogonaux. En revanche, lors de l'enroulement de la bande textile sur un moule de révolution, des décadrages apparaissent dans la bande. Par « décadrage », on entend ici tout angle entre un fil de chaîne et un fil trame qui est différent de 90°, angle initial de tissage entre les fils de chaîne et les fils de trame. Ces décadrages sont variables suivant la partie de la texture considérée. Lorsqu'ils sont trop importants, les décadrages peuvent dégrader les propriétés de tenue mécanique de la pièce, par exemple en créant localement des blocs de matrice dépourvus de fibres ou, inversement, des zones ayant un taux de fibres trop important ne permettant pas une bonne pénétration de la résine. Il est donc souhaitable de pouvoir simuler la mise en forme d'une bande textile sur un moule de forme de révolution afin d'évaluer l'influence de cette mise en forme sur l'orientation des fils de chaîne et des fils de trame de la bande et en particulier l'ampleur des décadrages pouvant apparaitre entre ces fils.

Objet et résumé de l'invention A cet effet, selon l'invention, il est proposé un procédé de simulation de mise en forme d'une bande textile par enroulement sur un moule présentant une surface de révolution, la bande textile étant réalisée par tissage tridimensionnel entre une pluralité de couches de fils de chaîne et une pluralité de couches de fils de trame, les couches de fils de chaîne étant liées entre elles par des fils de trame, caractérisé en ce qu'il comprend, pour chaque couche de fils de chaîne, le positionnement de points de croisement entre au moins une partie des fils de chaîne de la couche de fils de chaîne et au moins une partie des fils de trame, les fils de chaîne de ladite au moins partie de fils de chaîne comprenant un fil de chaîne de référence ayant une position axiale déterminée sur le moule, le positionnement des points de croisement comprenant, pour chaque fils de trame de ladite au moins partie de fils de trame : le calcul d'un incrément de longueur d'enroulement pour chaque fil de chaîne de ladite au moins partie de fils de chaîne sur le moule, le positionnement d'un point de croisement de référence 20 correspondant au croisement entre le fil de trame et le fil de chaîne de référence, le positionnement des points de croisement courants correspondant chacun à un croisement entre le fil de trame et un fil de chaîne de ladite au moins partie de fils de chaîne, le positionnement des 25 points de croisement courants étant réalisé en fonction de la position du point de croisement de référence, de l'incrément de longueur d'enroulement calculé pour le fil de chaîne et de la géométrie de la surface sur laquelle la bande textile est déposée, le point de croisement de référence et les points de croisement courants formant dans le sens du fil 30 de trame une rangée de points de croisement, la génération d'un maillage tridimensionnel à partir d'éléments finis de type quadrangulaire, chaque élément fini étant créé à partir des points de croisement calculés, des incréments de longueur de fils de chaîne calculés et de la longueur initiale du fil de trame entre 35 chaque point de croisement dans chaque rangée de points de croisement.

Ainsi, avec le procédé de l'invention, il est possible de simuler le positionnement relatif des fils de chaîne et des fils de trame lors de l'enroulement de la bande fibreuse sur un moule et de déduire de ce positionnement relatif les décadrages apparaissant dans la bande textile lors de sa mise en forme. Selon un aspect du procédé de simulation de l'invention, la bande textile comprend des fils de chaîne de longueurs différentes et le calcul d'un incrément de longueur d'enroulement pour chaque fil de chaîne est réalisé en fonction des rapports de longueur entre les fils de chaîne. Dans ce cas, le procédé de l'invention est apte à simuler la mise en forme d'une bande fibreuse qui n'est pas plane en sortie de tissage du fait de la présence de fils de chaîne de longueur différente. Selon un autre aspect du procédé de l'invention, le calcul d'un incrément de longueur d'enroulement pour chaque fil de chaîne est en outre réalisé suivant un premier mode de calcul d'incrément de longueur dans lequel l'incrément de longueur d'enroulement du fil de chaîne considéré est égal à l'incrément de longueur du fil de chaîne de référence multiplié par le rapport des longueurs entre le fil de chaîne considéré et le fil de chaîne de référence et suivant un deuxième mode de calcul d'incrément de longueur dans lequel l'incrément de longueur du fil de chaîne considéré est égale à l'incrément de longueur du fil de de chaîne référence multiplié par le rapport entre les longueurs restantes dans la bande textile du fil de chaîne de référence et du fil de chaîne considéré, le passage entre le premier mode et le deuxième mode de calcul étant progressif au cours de l'enroulement. Le procédé de simulation de l'invention prend ici en compte un phénomène constaté par la Titulaire : les décadrages dans la bande textile sont croissants en début d'enroulement puis décroissants en fin d'enroulement, ce qui est dû notamment au fait qu'il n'y a pas ou très peu de tension dans la bande au début de l'enroulement qui peut donc se déformer librement alors que cette tension est plus importante en fin d'enroulement au moins en raison de l'accumulation des tours sur le moule. Lors de son enroulement sur le moule, l'extrémité distale de la bande textile peut être maintenue par un dispositif apte à appliquer une tension variable sur la bande, ce qui influe encore sur la croissance et la décroissance des décadrages respectivement en début et en fin d'enroulement. Dans ce cas, le passage progressif entre le premier mode et le deuxième mode de calcul d'incrément de longueur est réalisé en fonction de la tension appliquée sur la bande. Toutefois, la bande textile peut être aussi enroulée sans tension ou 5 avec une tension constante. Dans ce cas, le passage progressif entre le premier mode et le deuxième mode de calcul d'incrément de longueur est réalisé en fonction de la progression de l'enroulement. La position axiale du fil de chaîne de référence peut être fixe tout au long de l'enroulement ou varier au cours de celui-ci. 10 Selon un autre aspect du procédé de l'invention, le positionnement des points de croisement est en outre réalisé en fonction d'une zone de transition correspondant au passage entre la fin d'un tour complet de la bande textile sur le moule et le début d'un tour suivant. Par conséquent, le procédé de l'invention est apte à simuler la mise en forme de la bande 15 textile de manière spécifique pour chaque tour de l'enroulement. Selon un autre aspect du procédé de l'invention, la surface du moule présente des parties ayant des rayons différents. Le procédé peut donc simuler la mise en forme d'une bande textile sur un moule ne correspondant pas à un cylindre parfait comme c'est le cas d'un carter de 20 moteur aéronautique. Dans un mode particulier de réalisation, les différentes étapes du procédé de simulation sont déterminées par des instructions de programmes d'ordinateur. En conséquence, l'invention vise aussi un programme sur un 25 support d'informations, ce programme étant susceptible d'être mis en oeuvre dans un dispositif d'estimation ou plus généralement dans un ordinateur, ce programme comportant des instructions adaptées à la mise en oeuvre des étapes d'un procédé d'estimation tel que décrit ci-dessus. Ce programme peut utiliser n'importe quel langage de 30 programmation, et être sous la forme de code source, code objet, ou de code intermédiaire entre code source et code objet, tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n'importe quelle autre forme souhaitable. L'invention vise aussi un support d'informations lisible par un 35 ordinateur ou par un microprocesseur, et comportant des instructions d'un programme tel que mentionné ci-dessus.

Le support d'informations peut être n'importe quelle entité ou dispositif capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage, tel qu'une ROM, par exemple un CD ROM ou une ROM de circuit microélectronique, ou encore un moyen d'enregistrement magnétique, par exemple une disquette (floppy disc) ou un disque dur. D'autre part, le support d'informations peut être un support transmissible tel qu'un signal électrique ou optique, qui peut être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio ou par d'autres moyens. Le programme selon l'invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau de type Internet. Brève description des dessins D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description suivante de modes particuliers de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés, sur lesquels : la figure 1 est une vue schématique en perspective montrant 20 la mise en forme d'une bande textile par enroulement sur un moule ayant une forme de révolution, la figure 2 est une vue schématique montrant le positionnement de points de croisement entre des fils de chaîne et des fils de trame conformément à un mode de réalisation de l'invention, 25 les figures 3A et 3B sont des vues schématiques montrant l'enroulement de deux fils de chaîne sur des parties d'un moule ayant des rayons différents. 30 Description détaillée de modes de réalisation L'invention s'applique d'une manière générale à la simulation de mise en forme d'une bande textile par enroulement sur un moule présentant une surface de révolution, la bande textile étant réalisée par tissage tridimensionnel entre une pluralité de couches de fils de chaîne et 35 une pluralité de couches de fils de trame. La structure textile est réalisée de façon connue par tissage au moyen d'un métier à tisser de type jacquard sur lequel on a disposé un faisceau de fils de chaînes ou torons en une pluralité de couches, les fils de chaînes étant liés par des fils de trame. La texture fibreuse est réalisée par tissage tridimensionnel. Par « tissage tridimensionnel » ou « tissage 3D », on entend ici un mode de tissage par lequel certains au moins des 5 fils de trame lient des fils de chaîne sur plusieurs couches de fils de chaîne ou inversement. Un exemple de tissage tridimensionnel est le tissage dit à armure « interlock ». Par tissage « interlock », on entend ici une armure de tissage dans laquelle chaque couche de fils de trame lie plusieurs couches de fils de chaîne avec tous les fils d'une même colonne de trame 10 ayant le même mouvement dans le plan de l'armure. Lors du tissage de la bande textile, les fils de trame sont introduits entre les fils de chaîne suivant une direction orthogonale à celle des fils de chaîne. Par conséquent, à l'issu du tissage et avant son enroulement sur le moule, la bande textile comporte des fils de chaîne et des fils de trame qui 15 sont orthogonaux. Le procédé de l'invention permet de simuler le positionnement entre les fils de chaîne et les fils de trame de la bande textile lorsque celle-ci est enroulée sur un moule de forme de révolution et de révéler notamment le décadrage qui peut se produire entre les fils de chaîne et 20 les fils de trame lors de cette mise en forme. Par « décadrage », on entend ici tout angle entre un fil de chaîne et un fil trame qui est différent de 90°, angle initial de tissage entre les fils de chaîne et les fils de trame. Les étapes du procédé de simulation de l'invention décrites ci-après peuvent être réalisées par des instructions d'un programme d'ordinateur 25 ou logiciel de simulation correspondant. A cet effet, on utilise un dispositif de simulation de type ordinateur comportant notamment un processeur, une mémoire morte, une mémoire vive, une mémoire volatile et des moyens pour entrer des données. La mémoire morte du dispositif de simulation constitue un support d'enregistrement conforme à l'invention, 30 lisible par le processeur et sur lequel est enregistré un programme d'ordinateur ou logiciel de simulation conforme à l'invention, comportant des instructions pour l'exécution des étapes d'un procédé d'estimation selon l'invention décrites ultérieurement. La figure 1 représente un moule 10 destiné à la mise en forme 35 d'une bande textile 20 par enroulement, la bande 20 étant destinée à former le renfort fibreux d'un carter de soufflante de moteur aéronautique en matériau composite. Le carter est réalisé en injectant une résine dans la bande textile mise en forme sur le moule et en polymérisant ladite résine. Comme illustrée sur la figure 1, la surface 10a du moule 10 sur laquelle la bande textile doit être enroulée ne correspond pas à un cylindre parfait mais comporte des brides verticales 11 et 12 présentes respectivement sur les deux extrémités du moule. La portion centrale 13 du moule 10 présente une surface proche de l'horizontale mais avec néanmoins des variations de rayons. Par conséquent, lors de sa mise en forme par enroulement, le procédé de l'invention va simuler la position des points de croisement entre les fils de chaîne et les fils de trame en fonction de la forme de la surface sur laquelle la bande textile est déposée, cette surface correspondant à la surface 10a du moule 10 lors du premier tour d'enroulement puis à celle de la bande textile enroulée au tour précédent pour les tours suivants. La bande textile 20 a été obtenue par tissage tridimensionnel à armure interlock en utilisant des fils de chaîne de longueur différente en fonction de leur position, c'est-à-dire en fonction du rayon final de la portion de la pièce concernée, ici un carter. Par exemple, la bande textile 20 comprend des fils de chaîne d'une longueur plus importante sur ses lisières 21 et 22 et que dans sa partie centrale 23 car les lisières 21 et 22 sont destinées à être mises en forme sur les brides 11 et 12 qui présentent des rayons plus importants que la partie centrale 13 du moule 10. Le sens d'enroulement de la bande textile 20 sur le moule 10 est indiqué par les flèches SR sur la figure 1. Plus précisément et comme expliqué en détail ci-après, le procédé de l'invention utilise une méthode purement géométrique pour simuler le positionnement des points de croisement entre les fils, aucun calcul d'équilibre de la bande textile lors de son enroulement n'est réalisé. Le calcul du drapage de la bande textile se fait à partir d'une surface de révolution qui correspond à la surface sur laquelle la bande est enroulée. La simulation du positionnement des fils de chaîne et des fils de trame de la bande fibreuse consiste à calculer la position des points de croisement entre les fils de chaîne et les fils de trame par projection de la bande textile sur la surface d'enroulement et à générer un maillage tridimensionnel à partir d'éléments finis de type coque quadrangle.

Chaque quadrangle comprend 4 noeuds chacun formé par un point de croisement, les côtés de chaque quadrangle étant formés par les longueurs des fils de chaîne et de trame présentes entre les noeuds, c'est-à-dire entre les points de croisement.

Selon le procédé de l'invention, le positionnement des points de croisement est réalisé à partir d'un fil de chaîne de référence ayant une position axiale déterminée sur le moule. La figure 2 illustre très schématiquement le principe du calcul du positionnement de chaque point de croisement sur une portion de bande textile 200 enroulée sur un moule 100 de forme de révolution. Par souci de simplification, seuls 5 fils de chaîne Ci à C5 et 5 fils de trame Ti à T5 sont représentés. Le fil de chaîne C3 représente ici le fil de chaîne de référence, c'est-à-dire le fil de chaîne dont la position axiale sur le moule 100 est identifiée tout au long de l'enroulement. La première rangée de points de croisement PCii à PC15 correspond aux croisements entre le fil de trame Ti et les fils de chaîne Ci à C5. Cette première rangée correspond au départ de l'enroulement, c'est-à-dire à l'extrémité initiale de la bande textile 200 fixée sur la surface du moule 100. Le logiciel mettant en oeuvre le procédé de l'invention calcule ensuite la position de chaque point de croisement pour chaque rangée successive de points, c'est-à-dire pour chacun des fils de trame T2 à T5. Par exemple, pour la deuxième rangée de points de croisement PC21 à PC25 correspondant au croisement entre le fil de trame T2 et les fils de chaîne Ci à Cs, le logiciel va d'abord calculer la position d'un point de croisement de référence correspondant ici au point PC23, à savoir le point de croisement entre le fil de trame T2 et le fil de chaîne de référence C3. Le logiciel calcule ensuite la position des autres points de croisement courants de cette deuxième rangée à partir de la position du point de croisement de référence et en fonction d'incréments de longueur des fils de chaîne calculés par le logiciel pour chaque rangée de points de croisement et de la géométrie de la surface sur laquelle cette partie de la bande textile est drapée. Pour la deuxième rangée de points, le logiciel calcule, d'une part, la position des points PC22 et PC21 situés du côté aval du point de croisement de référence PC23 et, d'autre part, la position des points PC24 et PC25 situés du côté amont du point de croisement de référence PC23. Le logiciel effectue les mêmes calculs de positionnement pour les points PC31 à PC35, PC41 à PC45 et PC51 à PC55 correspondant respectivement aux troisième, quatrième et cinquième rangées de points de croisements dans le sens de l'enroulement. La distance dans le sens axial, c'est-à-dire le sens trame, entre deux points de croisement adjacents est égale à l'espacement entre les 5 deux fils de chaîne correspondant, cette distance pouvant varier en fonction de la variation du rayon du moule entre les deux points de croisement. La position des fils de trame par rapport aux fils de chaîne est alors déduite des points de croisement positionnés, la longueur des fils de trame initialement présente entre les fils de chaîne étant conservée. En 10 effet, la conservation des abscisses curvilignes des rangées de points de croisement représentant les fils de trame permet de respecter le principe de non glissement des fils de trame par rapport aux fils de chaîne au niveau des croisements entre ces fils. Il est ainsi possible de simuler les décadrages pouvant intervenir 15 dans la bande textile lors de sa mise en forme par enroulement sur le moule. A partir des points de croisement ainsi obtenus, le logiciel de simulation peut générer un maillage tridimensionnel avec des éléments finis de type coque formés par des quadrangles dont les côtés vont définir 20 les directions des fils. Une fois les points de croisement calculés, ils ne sont plus modifiés afin de respecter le fait que la bande textile enroulée ne glisse pas. Pour chaque nouvelle rangée de points de croisement ajoutée par le logiciel, celui-ci va calculer des incréments de longueurs de fils de 25 chaîne. Ces incréments vont définir les longueurs des côtés des éléments finis du maillage coque (quadrangles) dans le sens chaîne produits par le logiciel. Le calcul de ces incréments de longueur dépend des longueurs relatives des fils de chaîne entre eux. Le calcul des incréments de longueur des fils doit en outre tenir 30 compte de la progression de l'enroulement pour une simulation optimale. En effet, la Titulaire a observé que l'ampleur des décadrages varie de manière non homogène au cours du drapage. Le procédé de l'invention et son logiciel associé vont ainsi calculer les incréments de longueur suivant un premier et un deuxième modes de calcul. 35 Le premier mode de calcul est utilisé en début d'enroulement, c'est- à-dire lorsque l'extrémité distale de la bande textile est encore loin de l'enroulement et que l'effort de tension dans la bande textile est faible. Dans ce cas, la bande textile peut se déformer librement et l'incrément de longueur d'un fil de chaîne est égal à l'incrément de longueur sur le fil de chaîne de référence multiplié par le rapport des longueurs entre ces deux fils dont la valeur est fournie au logiciel comme donnée d'entrée. Le deuxième mode de calcul est utilisé en fin d'enroulement lorsque l'extrémité de la bande textile approche de la zone d'enroulement et que l'effort de tension sur la bande est important. Dans ce cas, la bande ne peut pas se déformer librement et à tendance à se redresser, la déformation dans la partie enroulée étant similaire à la déformation dans la partie restante de la bande. Dans ce deuxième mode, l'incrément de longueur d'un fil de chaîne est égal à l'incrément de longueur sur le fil de référence multiplié par le rapport des longueurs de bande textile restante sur ces deux fils, la longueur initiale de la bande étant fournie au logiciel comme donnée d'entrée. Le passage du premier mode de calcul au deuxième mode de calcul est réalisé progressivement en appliquant une pondération variable entre les deux modes de calcul au fur et à mesure de la progression de l'enroulement.

Les figures 3A et 3B illustrent un exemple de ces deux modes de calcul. La figure 3A présente la position de deux fils de chaîne d'une bande textile 50 au départ de son enroulement sur un moule 60, le fil 51 correspondant au fil de chaîne de référence et le fil 52 un autre fil de chaîne de la bande 50. La figure 3B présente la position des fils de chaîne 51 et 52 après enroulement de la bande d'un angle O. Le fil de chaîne de référence 51 est enroulé sur une zone du moule 60 présentant un rayon supérieur à la zone du moule sur laquelle le fil de chaîne 52 est enroulé. Les points A et B correspondent respectivement aux extrémités proximales des fils de chaînes 51 et 52 fixées sur le moule 60 tandis que les points C et D correspondent aux extrémités distales des fils de chaîne 51 et 52 qui sont maintenues par un système mobile piloté en tension (non représentés sur les figures 3A et 3B). Le fil de trame 70 qui croise le fil de chaîne de référence 51 au point A croise aussi le fils de chaîne 52 au point B. De même, le fil de trame 71 qui croise le fil de chaîne de référence 51 au point E croise aussi le fils de chaîne 52 au point F.

Après enroulement de la bande textile 50 sur le moule 60 d'un angle 8 comme illustré sur la figure 3B, les points A et B ont tournés du même angle 8 et les points C et D se sont rapprochés de la partie déjà enroulée de la bande. Les points E et F correspondent respectivement aux points de croisement entre le fil de chaîne de référence 51 et le fil de chaîne 52 avec un fil de trame 71. Dans l'exemple illustré sur la figure 3B, si le point E correspond au point de tangence du fil de chaîne de référence 51 avec le moule 60 après enroulement de la bande textile 50 sur le moule 60 d'un angle 8, le point F est quant à lui déjà présent dans la partie de la bande 50 enroulée sur le moule 60 montrant l'existence d'un décadrage à ce niveau dans la bande textile. En fonction du décadrage, le point F pourrait également se trouver dans la partie de la bande textile 50 qui n'est pas encore enroulée sur le moule 60. Par ailleurs, si aucun décadrage n'est présent au niveau des points de croisement entre les fils de chaîne 51 et 52 et le fil de trame 71, les points E et F correspondraient aux points de tangence des fils 51 et 52 avec le moule 60. Connaissant l'incrément de longueur AE du fil de chaîne de référence 51, le logiciel peut calculer l'incrément de longueur BF du fil de chaîne 52 suivant les deux modes de calcul définis. Suivant le premier mode de calcul, l'incrément BF est égal à l'incrément AE multiplié par le rapport des longueurs des fils de chaîne 51 et 52 fourni au logiciel comme donnée d'entrée. Suivant le deuxième mode de calcul, l'incrément BF est égal à l'incrément AE multiplié par le rapport FD/EC correspondant au rapport des longueurs restantes des fils de chaîne 51 et 52.

Selon une première configuration d'enroulement, la bande textile présente une longueur définie correspondant au nombre de tours d'enroulement souhaités et est maintenue à son extrémité distale tout au long de l'enroulement, par exemple par un système mobile piloté en tension. Dans cette configuration, le passage progressif entre le premier mode de calcul et le deuxième mode de calcul est réalisé en fonction du pilotage de l'effort de tension sur la bande. Selon une autre configuration, la longueur de bande textile enroulée peut être prélevée à partir d'une bande très longue stockée sur un dévidoir qui est coupée à la fin de l'enroulement. Dans cette configuration, la bande est enroulée sans tension ou avec une tension constante tout au long de l'enroulement, le passage progressif entre le premier mode de calcul et le deuxième mode de calcul étant géré en fonction de la progression de l'enroulement. Le procédé de l'invention et son logiciel associé sont aptes à prendre en compte un enroulement réalisé sur plusieurs tours en identifiant la position de la zone de transition entre deux tours consécutifs. Comme indiqué précédemment et afin de permettre au logiciel de simulation d'effectuer le calcul de la position des points de croisement et des éléments finis du maillage tridimensionnel, des données et/ou paramètres sont à fournir au dispositif de simulation. Ces 10 données/paramètres peuvent être divisés en trois catégories : les données permettant de définir la géométrie du carter, les données permettant de définir la bande textile et les paramètres de pilotage des calculs. Les données permettant de définir la géométrie du carter et la progression de l'enroulement sont : 15 - les surfaces du moule sur lesquelles la bande textile doit être mise en forme par enroulement, - le nombre de tours de l'enroulement, - la position de la zone de transition entre deux tours consécutifs. Concernant les surfaces d'enroulement du moule, celles-ci peuvent 20 être issues d'un modèle de CAO du moule réalisé par exemple avec le logiciel Catie). Dans le logiciel de simulation de l'invention, ces surfaces sont définies comme les lignes d'intersections de ces surfaces CAO avec un plan radial. Ces lignes sont ensuite discrétisées par un utilisateur avec un logiciel de prétraitement par éléments finis pour définir les positions de 25 départ des fils de chaîne au début du premier tour d'enroulement. Les données permettant de définir la bande textile sont : - les rapports de longueur des fils de chaîne, la longueur initiale de fil de trame entre les points de croisement, 30 - la position axiale du fil de chaîne de référence, - la longueur initiale de la bande textile ou la longueur prélevée pour l'enroulement. Les rapports de longueur des fils de chaîne peuvent être définis de deux manières. Suivant une première manière, ils sont calculés 35 automatiquement par le logiciel à partir de la définition géométrique du carter. Le logiciel calcule alors les longueurs des fils nécessaire pour pouvoir draper sans décadrage la surface du moule. Selon une deuxième manière, les longueurs des fils de chaîne sont introduites par un utilisateur dans le dispositif de simulation à partir de mesures réalisées sur des prototypes de pièce. Ces mesures peuvent correspondre à des mesures de longueur des fils de chaîne réalisées au moment du tissage de la bande textile ou à des mesures de décadrage réalisées lors de l'enroulement. Dans ce dernier cas, les rapports de longueur des fils de chaîne peuvent être déduits de ces mesures de décadrage. Les paramètres de pilotage des calculs sont : le passage (pondération) entre le premier mode de calcul et le deuxième mode de calcul (progression de l'enroulement, évolution de l'effort de tension, etc.) - le nombre de rangées de point de croisement par tour. Le logiciel de simulation de l'invention peut notamment produire des fichiers de données relatives au drapage de la bande sur le moule, comme par exemple les angles présents entre les fils de chaîne et de trame. Ces données peuvent être ensuite exploitées avec un logiciel de tableur, comme le logiciel Excel® par exemple, afin de réaliser des comparaisons de courbes de décadrages entre les valeurs calculées et les valeurs mesurées. Les données peuvent être également produites dans un fichier au format neutre visualisable dans un logiciel d'exploitation des résultats par éléments finis, ce qui permet d'obtenir des cartographies des valeurs de décadrages tour par tour.25

Claims

REVENDICATIONS1. Procédé de simulation de mise en forme d'une bande textile (20) par enroulement sur un moule (10) présentant une surface de révolution, la bande textile étant réalisée par tissage tridimensionnel entre une pluralité de couches de fils de chaîne (Ci-05) et une pluralité de couches de fils de trame (T1-T5), les couches de fils de chaîne étant liées entre elles par des fils de trame, caractérisé en ce qu'il comprend, pour chaque couche de fils de chaîne, le positionnement de points de croisement (PC11-PC15, PC21-PC25, PC31-PC35, PC41-PC45, PC51-PC55) entre au moins une partie des fils de chaîne de la couche de fils de chaîne et au moins une partie des fils de trame, les fils de chaîne (C1-05) de ladite au moins partie de fils de chaîne comprenant un fil de chaîne de référence (C3) ayant une position axiale déterminée sur le moule, le positionnement des points de croisement (PC11-PC15, PC21-PC25, PC31-PC35, PC41-PC45, PC51-PC55) comprenant, pour chaque fil de trame (Ti ; T2 ; T3 ; T4 ; T5) de ladite au moins partie de fils de trame : - le calcul d'un incrément de longueur d'enroulement pour 20 chaque fil de chaîne (C1-05) de ladite au moins partie de fils de chaîne sur le moule, - le positionnement d'un point de croisement de référence (PC13) correspondant au croisement entre le fil de trame (Ti) et le fil de chaîne de référence (C3), 25 - le positionnement des points de croisement courants (PC11, PC12, PC14, PC15) correspondant chacun à un croisement entre le fil de trame (Ti) et un fil de chaîne (Ci, C2, C4, C5) de ladite au moins partie de fils de chaîne, le positionnement des points de croisement courants étant réalisé en fonction de la position du point de croisement de référence 30 (PC13), de l'incrément de longueur d'enroulement calculé pour le fil de chaîne et de la géométrie de la surface sur laquelle la bande textile est déposée, le point de croisement de référence (PC13) et les points de croisement courants (PC11, PC12, PC14, PC15) formant dans le sens du fil de trame une rangée de points de croisement, 35 - la génération d'un maillage tridimensionnel à partir d'éléments finis de type quadrangulaire, chaque élément fini étant créé à partir despoints de croisement calculés, des incréments de longueur de fils de chaîne calculés et de la longueur initiale du fil de trame entre chaque point de croisement dans chaque rangée de points de croisement.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bande textile comprend des fils de chaîne de longueur différente (51, 52) et en ce que le calcul d'un incrément de longueur d'enroulement (AE, BF) pour chaque fil de chaîne (51, 52) est réalisé en fonction des rapports de longueur entre les fils de chaîne (51, 52).
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le calcul d'un incrément de longueur d'enroulement (AE, BF) pour chaque fil de chaîne (51, 52) est en outre réalisé suivant un premier mode de calcul d'incrément de longueur dans lequel l'incrément de longueur d'enroulement du fil de chaîne considéré (52) est égal à l'incrément de longueur (AE) du fil de chaîne de référence (51) multiplié par le rapport des longueurs entre le fil de chaîne considéré (52) et le fils de chaîne de référence (51) et suivant un deuxième mode de calcul d'incrément de longueur dans lequel l'incrément de longueur du fil de chaîne considéré (52) est égale à l'incrément de longueur (AE) du fil de chaîne de référence multiplié par le rapport (FD/EC) entre les longueurs restantes dans la bande textile du fil de chaîne de référence (51) et du fil de chaîne considéré (52), le passage entre le premier mode et le deuxième mode de calcul étant progressif au cours de l'enroulement.
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'extrémité distale de la bande textile est maintenue par un dispositif apte à appliquer une tension variable sur la bande et en ce que le passage progressif entre le premier mode et le deuxième mode de calcul d'incrément de longueur est réalisé en fonction de la tension appliquée sur la bande.
5. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la bande textile est enroulée sans tension ou avec une tension constante et en ce 35 que le passage progressif entre le premier mode et le deuxième mode decalcul d'incrément de longueur est réalisé en fonction de la progression de l'enroulement.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la position axiale du fil de chaîne est fixe tout au long de l'enroulement.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la position axiale du fil de chaîne varie au cours de l'enroulement.
8. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le positionnement des points de croisement est en outre réalisé en fonction d'une zone de transition correspondant au passage entre la fin d'un tour 15 complet de la bande textile sur le moule et le début d'un tour suivant.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la surface (10a) du moule (10) présente des parties (11, 12, 13) ayant des rayons différents.
10. Programme comportant des instructions pour l'exécution des étapes du procédé de simulation selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 lorsque ledit programme est exécuté par un ordinateur ou par un microprocesseur.
11. Support d'enregistrement lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme d'ordinateur comprenant des instructions pour l'exécution des étapes du procédé de simulation selon l'une quelconque des revendications 1 à 9. 20 25 30