FR3046595A1 - Procede de raidissage de plaques destinees a la realisation de parois de navires comportant des materiaux composites stratifies, plaque obtenue - Google Patents

Procede de raidissage de plaques destinees a la realisation de parois de navires comportant des materiaux composites stratifies, plaque obtenue Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un procédé de raidissage de plaques (1) destinées à la réalisation de parois de navires et comportant des matériaux composites stratifiés dans lequel, d'une part, on fabrique préalablement au moins un profilé (3a, 3b, 3c) allongé en matériau composite stratifié ayant une section transversale de forme déterminée sur sa longueur, le profilé étant rigide, et, d'autre part, on met en œuvre un panneau (2) comportant au moins en surface d'au moins une de ses deux faces principales des matériaux composites stratifiés, et on assemble et fixe ensemble ledit au moins un profilé fabriqué préalablement (3a, 3b, 3c) sur une des faces principales dudit panneau (2), la face principale du panneau recevant le profilé comportant du matériau composite stratifié. Le profilé a une section transversale qui comporte trois parties en continuité, deux semelles (7, 7') sensiblement droites en section et reliées entre elles par une âme (6) sensiblement droite en section, les semelles (7, 7') et l'âme (6) en section transversale étant portées par des plans distincts, le plan de l'âme (6) croisant les deux plans portants les semelles (7, 7') à 90°. Le profilé peut notamment avoir un profil en U ou H.

Description

Domaine technique auquel se rapporte l'invention
La présente invention concerne de manière générale le domaine de la construction des navires. Elle concerne plus particulièrement un procédé de fabrication de plaques renforcées/rigidifiées par des éléments raidisseurs comportant des matériaux composites stratifiés ainsi que la plaque obtenue par le procédé. Les plaques renforcées sont destinées à la réalisation de parois de navires. Plus spécifiquement, l’invention concerne un procédé de raidissage de plaques destinées à la réalisation de parois de navires et comportant des matériaux composites stratifiés.
Arriere-plan technologique
Dans les navires, les zones planes doivent être renforcées ou rigidifiées/raidies, ces termes étant considérés équivalents dans le contexte de l’invention, pour résister aux contraintes subies par le navire. Cela concerne également les cloisons intérieures qui sont de préférence fabriquées avec des matériaux relativement légers, notamment matériaux composites, afin de réduire le poids du navire. Parmi celles-ci, les parois de séparation intérieures, notamment celles constituées de plaques séparatrices entre deux niveaux du navire (typiquement les planchers et ponts), doivent plus particulièrement être renforcées du fait qu’elles sont sensiblement horizontales et des charges et contraintes qu’elles subissent et qui sont essentiellement appliquées selon une perpendiculaire à la surface du panneau constituant la plaque.
Ainsi, dans le cas du renforcement des planchers et ponts de navires, on est conduit à réaliser des éléments raidisseurs sur la face inférieure du panneau de la plaque. Classiquement, pour cela, on fabrique sur place, directement sur le panneau lui-même, un réseau de raidisseurs comportant des formes en mousse ou en bois que l’on recouvre d’une ou de plusieurs couches de composite fibre/résine. Ces couches reviennent en surépaisseur sur le panneau à raidir, de part et d’autre de la base de la forme en mousse ou en bois. Cette méthode en « sur-mesure >> est relativement longue et fastidieuse puisqu’il faut préalablement installer des formes sur le panneau puis, ensuite, les recouvrir de composite. En outre, cette méthode conduit à laisser dans la plaque des matériaux étrangers à ceux du composite constitué de nappes de fibres et de résine.
Objet de l’invention
Afin de remédier à l’inconvénient précité de l’état de la technique, la présente invention propose d’utiliser à titre d’éléments raidisseurs des profilés fabriqués préalablement et séparément du panneau à renforcer, profilés qui sont en matériau composite stratifié et qui sont ensuite rapportés et fixés sur le panneau lui-même, le panneau étant en matériau composite stratifié ou en comportant en surface. Ces profilés fabriqués préalablement sont rigides lorsqu’ils sont assemblés au panneau. Grâce à ce procédé, on n’est plus contraint de mettre en oeuvre du composite de façon traditionnelle par « voie humide >> pour la réalisation de la plaque renforcée constituée du panneau et de son/ses éléments raidisseurs. En outre, la réalisation de la plaque renforcée est grandement accélérée. Il en est de même pour la fabrication préalable (= préfabrication) des profilés qui peuvent être standardisés étant donné que dans la majorité des cas les panneaux sont plans et la disposition des éléments raidisseurs est prédictible et régulière. Enfin, la plaque renforcée réalisée ne comporte plus les matériaux « étrangers >> qui servaient de forme dans la méthode traditionnelle décrite précédemment et qui ne participent pas à la résistance mécanique de l’ensemble. On peut donc réaliser des plaques renforcées en matériau composite exclusivement constitué d’empilements de nappes de fibres imprégnées de résine et donc sans aucun matériau « étranger >> qui ne serait là que pour donner la forme au raidisseur.
Ainsi, l’invention concerne un procédé de raidissage de plaques destinées à la réalisation de parois de navires et comportant des matériaux composites stratifiés, les matériaux composites stratifiés étant constitués d’empilements de nappes de fibres imprégnées de résine.
Selon ledit procédé : d’une part, on fabrique préalablement au moins un profilé allongé en matériau composite stratifié ayant une section transversale de forme déterminée sur sa longueur, le profilé fabriqué préalablement et obtenu étant rigide du fait de la polymérisation/solidification de la résine ayant imprégnée les nappes de fibres que comporte le profilé, et, d’autre part, on met en oeuvre un panneau ayant deux faces principales et comportant au moins en surface d’au moins une de ses deux faces principales un matériau composite stratifié, la résine ayant imprégnée les nappes de fibres que comporte le panneau étant polymérisée/solidifiée, et on assemble et fixe ensemble ledit au moins un profilé fabriqué préalablement sur une des faces principales dudit panneau, la face principale du panneau recevant le profilé comportant du matériau composite stratifié, et le profilé fabriqué préalablement a une section transversale de forme déterminée qui comporte trois parties en continuité : deux semelles et une âme, les deux semelles et l’âme étant sensiblement droites en section transversale du profilé, l’âme se raccordant aux semelles le long de ses deux bords latéraux opposés, et les deux semelles et l’âme sont étendues longitudinalement sur trois plans distincts, le plan sur lequel s’étend l’âme croisant les deux plans distincts sur lesquels s’étendent les semelles, les deux plans sur lesquels s’étendent les deux semelles étant parallèles entre eux et croisant le plan sur lequel s’étend l’âme avec un angle d’environ 90°, chaque semelle ayant deux faces principales, une face principale interne côté de l’âme et une face principale externe libre opposée à la précédente, une des deux semelles du profilé fabriqué préalablement étant appliquée par sa face principale externe libre sur le panneau. D’autres caractéristiques non limitatives et avantageuses du procédé conforme à l’invention, prises individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles, sont les suivantes : - on met en oeuvre un profilé fabriqué préalablement dont les deux semelles sont d’un même côté latéral de l’âme, la section transversale du profilé étant en forme de U, - en variante, dans le cas du profilé en U fabriqué préalablement, profilé en U dont les deux semelles sont d’un même côté latéral de l’âme, ledit profilé fabriqué préalablement est appliqué et fixé sur le panneau par son âme, par le côté opposé aux semelles de l’âme, - on met en oeuvre un profilé fabriqué préalablement dont les deux semelles sont sur des côtés latéraux opposés de l’âme, la section transversale du profilé étant en forme de Z, - dans le profilé en U ou en Z au moins une partie des nappes de fibres est étendue en continu d’une semelle à l’autre, - dans le profilé en U ou en Z toutes les nappes de fibres sont étendues en continu d’une semelle à l’autre, - dans le cas de nappes de fibres orientées, on croise entre elles les différentes nappes de fibres, - on met en oeuvre un profilé fabriqué préalablement dont les deux semelles sont à cheval des deux bords latéraux de l’âme, la section transversale du profilé étant en forme de H, - le profilé en H fabriqué préalablement résulte de la réunion lors de sa fabrication préalable de deux formes en U de matériau composite disposées âme contre âme, - on met en oeuvre un profilé fabriqué préalablement qui est tubulaire, le profilé tubulaire fabriqué préalablement résultant de la réunion lors de sa fabrication de deux formes en U de matériau composite disposées extrémité latérale de semelle contre extrémité latérale de semelle, - pour le profilé tubulaire fabriqué préalablement, les deux formes en U de matériau composite sont deux profilés en U fabriqués préalablement et donc rigides et que l’on fixe ensemble, - on met en oeuvre un profilé fabriqué préalablement qui est tubulaire, le profilé tubulaire fabriqué préalablement résultant de la réunion lors de sa fabrication de deux formes en H de matériau composite disposées extrémité latérale de semelle contre extrémité latérale de semelle, - pour le profilé tubulaire fabriqué préalablement, les deux formes en H de matériau composite sont deux profilés en H fabriqués préalablement et donc rigides et que l’on fixe ensemble, - en outre, lors de la fabrication préalable du profilé en H ou tubulaire, on ajoute une couche complémentaire de nappes de fibres complémentaires sur la face principale externe libre d’au moins la semelle qui n’est pas destinée à être appliquée sur le panneau, - au moins une partie des nappes de fibres complémentaires s’étend en continu en outre sur la face principale interne de la semelle du profilé en H, des deux côté de l’âme, les nappes étant repliées autour de la semelle, - au moins une partie des nappes de fibres complémentaires s’étend en continu en outre sur la face principale interne de la semelle du profilé en H en se poursuivant sur les deux côté de l’âme, les nappes étant repliées autour de la semelle et se poursuivant sur l’âme, - on ajoute des couches complémentaires de nappes de fibres complémentaires sur les deux faces principales externes libres des deux semelles du profilé en H lors de sa fabrication préalable, - en alternative, on met en oeuvre un profilé fabriqué préalablement dont la section transversale est en forme de T à une seule semelle à cheval d’un des deux bords latéraux de l’âme et lors de l’assemblage et de la fixation au panneau du profilé fabriqué préalablement, on pose le bord latéral libre (c’est-à-dire celle ne comportant pas de semelle) de l’âme du profilé fabriqué préalablement sur la face principale du panneau et on réalise la seconde semelle, côté panneau, par stratification de nappes supplémentaires de fibres étendues entre l’âme et le panneau ainsi que de résine, ceci pour les deux côtés latéraux de l’âme, afin d’obtenir un profilé fixé en forme de H en section transversale, - en alternative, on met en oeuvre un profilé fabriqué préalablement dont la section transversale est en forme de L à une seule semelle latérale à l’âme et lors de l’assemblage et de la fixation du profilé au panneau, on pose le bord latéral libre (c’est-à-dire celle ne comportant pas de semelle) de l’âme du profilé fabriqué préalablement sur la face principale du panneau et on réalise la seconde semelle, côté panneau, par stratification de matériau composite supplémentaire étendu entre l’âme et le panneau ainsi que de résine, ceci pour un ou les deux côtés latéraux de l’âme, - en alternative, on met en oeuvre un panneau dont la résine d’au moins la face principale du panneau recevant le profilé n’est pas encore polymérisée et on assemble pour fixation ledit au moins un profilé fabriqué préalablement sur ladite face principale à résine non encore polymérisée, - on réalise des panneaux dont des empilements de nappes de fibres en surface comportent des zones sans résine ou à résine non polymérisée, les dites zones étant destinées à recevoir le profilé fabriqué préalablement, - les profilés fabriqués préalablement sont droits, - en variante, les profilés fabriqués préalablement sont tors, - en variante, les profilés fabriqués préalablement sont contournés dans leur longueur, - en variante, les profilés fabriqués préalablement sont tors le long de leur axe principal/de leur longueur, - les plaques sont planes, - en variante, les plaques sont contournées, - les panneaux sont sensiblement plans et les profilés fabriqués préalablement sont droits longitudinalement, -les plaques sont destinées à des parois intérieures de navires ou à des parois à des interfaces entre l’extérieur et l’intérieur des navires, -les plaques sont destinées à des parois séparatrices entre deux niveaux du navire, -les plaques de parois séparatrices entre deux niveaux du navire sont sensiblement horizontales, -les plaques sont destinées à des parois séparatrices entre deux zones d’un même niveau du navire, -les plaques de parois séparatrices entre deux zones d’un même niveau du navire sont sensiblement verticales, -les plaques sont destinées à des parois communication étendues entre deux niveaux du navire et notamment forment un escalier d’accès d’un niveau au suivant, - les profilés fabriqués préalablement sont fixés aux panneaux par au moins une des techniques suivantes : collage ou serrage mécanique, le collage étant effectué avec ou sans ajout de de nappes supplémentaires de fibres, le serrage mécanique étant choisi parmi le vissage, le boulonnage, le rivetage, le collage étant notamment un collage sous vide, - les nappes supplémentaires de fibres sont étendues entre le profilé et le panneau, - le matériau composite comporte des fibres de verre et/ou de carbone et/ou de polymères et/ou tout autre type de fibre de renfort utilisé dans le domaine du composite, solidarisés par une résine, - le matériau composite comporte tous types de fibres de renforts, notamment verre, aramide, carbone ou équivalent et tous types de matrice, notamment polyester, époxy, vinylester ou équivalent, possiblement combinés selon leurs compatibilités, - le matériau composite et sa résine sont identiques pour les profilés fabriqués préalablement et les panneaux, - le matériau composite et possiblement sa résine sont différents pour les profilés fabriqués préalablement et les panneaux, - on réalise des ouvertures traversantes dans l’épaisseur de l’âme du profilé lors de sa fabrication préalable, - pour au moins une des deux semelles, la face principale interne de la semelle comporte vers son extrémité libre, dans le cas d’un profilé en U, ou au moins une de ses deux extrémités libres, dans le cas d’un profilé en H ou en T, un retour destiné à former une goulotte délimitée latéralement par l’âme et le retour et délimitée au fond par la face principale interne de la semelle, - le profilé en U comporte un ou deux retours pour former respectivement une ou deux goulottes, - le profilé en H comporte un à quatre retours pour former respectivement entre une et quatre goulottes, - la/les goulottes sont essentiellement utilisées pour les plafonds et, de préférence, celles qui ont leur fond (correspondant à la face principale interne de la semelle correspondante) vers le bas, pour les autres dispositions d’utilisation, des moyens de retenu de câbles ou conduites étant mis en œuvre pour retenir ces derniers dans les goulottes. L’invention propose également une plaque renforcée pour paroi de navire comportant des matériaux composites stratifiés et spécifiquement obtenue par le procédé décrit. La plaque renforcée résulte donc du procédé de raidissage de plaques et elle est constituée d’au moins un profilé préfabriqué fixé sur un panneau. L’invention propose également un navire comportant au moins une plaque renforcée selon l’invention, ledit navire étant une embarcation de surface ou semi-submersible ou submersible.
Parmi les avantages de l’invention, elle permet de répondre aux spécificités de ce type de véhicule/navire : une grande résistance à la fatigue et aux sollicitations cycliques, ainsi qu’à la corrosion en milieu humide, et un faible écho radar. Ce type de structure ne nécessite pas de maintenance spécifique, contrairement aux structures utilisées dans l’aéronautique, principalement en composite carbone époxy. D’autres caractéristiques non limitatives et avantageuses de la plaque renforcée, peuvent être prises individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles à partir des moyens décrits dans la présente demande.
Description detaillee d’un exemple de réalisation
La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d’exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l’invention et comment elle peut être réalisée.
Sur les dessins annexés : - la figure 1 est une vue en section (coupe) transversale d’un profilé en H fabriqué préalablement, en composite, et qui a été assemblé et fixé sur un panneau composite, - la figure 2 est une vue en section transversale d’un profilé en U fabriqué préalablement, en composite, et qui a été assemblé et fixé sur un panneau composite, - la figure 3 est une vue en section transversale d’un raidisseur en H réalisé à partir d’un profilé en T fabriqué préalablement, en composite, et qui a été assemblé et fixé sur un panneau composite avec reprise de stratification du côté du panneau, et - la figure 4 est une vue en section transversale d’un profilé en H fabriqué préalablement, en composite, et qui a été assemblé et fixé sur un panneau composite, ledit profilé fabriqué préalablement ayant deux goulottes du fait de la présence de deux retours aux deux d’extrémités latérales libres de semelles.
On va décrire en relation avec les figures 1 à 4 qui sont des vues en coupe /section transversale, une plaque renforcée/rigidifiée obtenue par la mise en oeuvre des profilés fabriqués préalablement de l’invention. Sur ces figures, un plancher ou un pont ou une cloison a été réalisé et il sera retourné lorsqu’il sera installé dans la structure du navire, ceci expliquant que les profilés soient représentés sur le dessus, position facilitant la réalisation de la plaque en question. Une fois cette plaque en place dans la structure du navire, les profilés seront vers le bas, au plafond. Dans une variante à double plaque, on peut fixer un deuxième panneau sur la semelle représentée libre, celle du haut, de ces figures, la double plaque se trouvant ainsi constituée de deux panneaux parallèles entre eux et reliés par les profilés fabriqués préalablement.
Les éléments raidisseurs qui sont, dans le cadre de l’invention, des profilés fabriqués préalablement en matériau composite, sont disposés par exemple en bandes ou alignements parallèles ou non sur le panneau et selon une périodicité dépendant de la résistance souhaitée pour la plaque. Ces bandes ou alignements périodiques ou non peuvent également être croisés entre eux. D’une manière générale, les profilés sont des éléments allongés qui ont une section transversale de forme déterminée comportant trois parties en continuité : deux semelles plates dans un profilé droit, droites si on considère la section du profilé, et reliées entre elles par une âme plate dans un profilé droit, droite si on considère la section du profilé. Les semelles et l’âme lorsqu’elles sont vues en section transversale du profilé sont portées par des axes distincts, l’axe portant l’âme croisant les deux axes portants les semelles typiquement à 90° et les deux axes portant les semelles sont parallèles entre eux.
Sur la figure 1, la plaque 1 comporte un panneau 2 en matériau composite stratifié sur lequel est fixé un profilé fabriqué préalablement 3a de section transversale en forme de H en matériau composite stratifié. Le panneau 2 est essentiellement plan et le profilé 3a est un élément allongé droit. Le profilé 3a fabriqué préalablement comporte, vu en section transversale, deux semelles 7 opposées droites et séparées par une âme 6 droite, les semelles étant perpendiculaires à l’âme et étant à cheval sur les deux bords latéraux opposés (haut et bas sur les figures en section/coupe transversale) de l’âme. Les semelles dans ce profilé droit sont plates sur leur longueur et sont portées par deux plans parallèles entre eux. L’âme est plate sur sa longueur et est portée par un plan médian qui croise les deux plans portants les semelles à 90°. Le profilé fabriqué préalablement qui est installé sur le panneau 2 est structurellement rigide. Ce profilé 3a fabriqué préalablement est obtenu par empilement de nappes (ou tissus) de fibres qui sont finalement prises dans de la résine. Les nappes (ou tissus) de fibres sont continues d’une semelle à l’autre en passant par l’âme. Typiquement il s’agit d’un composite en fibres de verre et résine orienté et les nappes (ou tissus) de fibres sont croisés entre elles à +/- 45° dans l’empilement des nappes. En outre, lors de la préfabrication du profilé, sur la face libre de la semelle qui est la face principale externe de la semelle (= face de la semelle du côté opposé à l’âme), on dispose en outre une couche complémentaire 10 de nappes (ou tissus) complémentaires de fibres, le tout étant également pris par la résine. Cette couche complémentaire 10 peut concerner la semelle libre (celle qui n’est pas fixée au panneau) comme représenté sur les figures ou l’autre semelle (non représenté) ou les deux semelles du profilé (non représenté). De préférence, l’orientation des nappes complémentaires de fibres de cette couche complémentaire 10 est à 0°, c’est-à-dire dans la drection longitudinale du profilé. On verra que, dans une modalité particulière de réalisation, ce profilé en H fabriqué préalablement peut résulter d’un accolement de deux formes en U de matériau composite. Dans une autre modalité de réalisation, ce profilé en H est fabriqué en une seule opération.
La semelle 7, côté du panneau 2, est fixée à ce dernier par un collage structurel 4. En variante ou complément, une fixation par reprise de stratification et donc avec apport de nappes de fibres et résine, est possible. Le collage et/ou le résinage des profilés fabriqués préalablement sur la plaque peut utiliser toutes les techniques connues, notamment en ce qui concerne l’apport de résine et/ou de colle, ces éléments étant identiques ou non : le collage du profilé fabriqué préalablement pouvant se faire avec un composé correspondant à la résine utilisée pour réaliser le composite ou un autre composé spécifique de collage. Pour la prise de la résine et de la colle une même technique (par ex. chauffage, irradiation, durcisseur/catalyseur) peut être utilisée ou une technique différente. Les profilés peuvent, par exemple, être réalisés par infusion, contact, « pre-preg >> où les nappes de fibres utilisées sont pré-imprégnées de résine ou, encore, « pultrusion >> de tirage extrusion des nappes de fibres.
Sur la figure 2, la plaque 1 comporte un panneau 2 en matériau composite sur lequel est fixé un profilé fabriqué préalablement 3b de section transversale en forme de U. Par rapport au profilé en H fabriqué préalablement de la précédente figure, les semelles 7’ sont disposées latéralement d’un seul et même côté latéral de l’âme 6 mais toujours vers les bords latéraux (haut bas sur la figure) de l’âme. Dans une variante non représentée, les semelles peuvent être sur des côtés latéraux opposés, toujours sans être chevauchantes, de l’âme, la forme en section transversale du profilé s’apparentant alors plus à un Z qu’à un U. Dans une autre variante, une des deux semelles peut être chevauchante alors que l’autre ne l’est pas. Comme précédemment les nappes de fibres sont représentées étendues en continu entre les deux semelles en passant par l’âme et une couche complémentaire 10 est réalisée sur la semelle libre.
En variante de réalisation, sur la plaque 1 de la Figure 3, on a bien un élément raidisseur de section transversale en forme de H mais il a été obtenu à partir d’un profilé fabriqué préalablement 3c en forme de T. Pour cela, lors de l’assemblage et fixation sur le panneau du profilé en T 3c fabriqué préalablement, le profilé en T 3c fabriqué préalablement a été disposé contre le panneau 2 par le bord latéral libre (sans semelle, celui du bas sur la figure) de son âme 6 et des nappes de fibres 3d ont été étendues de chaque côté entre l’âme et le panneau, le tout ayant été ensuite pris dans de la résine pour assurer un collage structurel 5 du profilé en T 3c sur le panneau 2. Par rapport aux exemples précédents, cette solution nécessite une étape supplémentaire de pose de nappes de fibres supplémentaires et de résinage/collage de ces nappes supplémentaires, les exemples précédentes ne nécessitant qu’un résinage/collage du profilé fabriqué préalablement 3a, 3b sur le panneau 2. Les nappes de fibres sont étendues en continu entre la semelle et l’âme et une couche complémentaire 10 est réalisée sur la semelle libre. Dans des variantes moins performantes, on peut réaliser un profilé fabriqué préalablement en forme de L en section transversale donc dont la semelle n’est plus à cheval sur le bord latéral de l’âme et/ou une pose supplémentaire de nappes de fibres 3d que d’un seul côté de l’âme du profilé en T ou L.
Sur la Figure 4, une plaque 1 renforcée du type de celle de la figure 1 est considérée mais le profilé fabriqué préalablement en H 3a qui a été utilisé comporte cette fois des goulottes 9 obtenues par réalisation de retours 8 sur les extrémités latérales de la semelle 7 libre. Ces retours sont orientés côté de l’âme et sont sensiblement parallèles à celle dernière. Ces goulottes peuvent servir de passage de câbles ou canalisations. Dans une variante en complément ou indépendamment du retour 8, une goulotte métallique ou un feuillard métallique est incorporé ou collé/pris en surface de la semelle et possiblement de l’âme et/ou, éventuellement du retour, lors de la fabrication préalable du profilé, au cas où un blindage relatif ou une protection continue de terre/masse serait nécessaire.
Enfin, dans certaines modalités de réalisation, des ouvertures traversantes peuvent être fabriqués préalablement dans l’âme pour permettre le passage de conduites ou de câbles à travers l’âme du profilé.
On va maintenant décrire un exemple préféré de fabrication préalable des profilés de l’invention.
La forme de base pour la fabrication des profilés est la section transversale en U, avec les deux semelles du même côté latéral de l’âme, ces trois parties étant sensiblement perpendiculaires entre elles. Ce profilé en U est réalisé par empilement de nappes de fibres, de préférence d’orientations croisées entre elles pour les nappes orientées. Les nappes sont également continues d’une semelle à l’autre pour la majeure partie des nappes ou, mieux, toutes les nappes. Une fois la résine imbibant les fibres des nappes polymérisée/solidifiée, on obtient le profilé en U fabriqué préalablement et qui est rigide.
De préférence, le profilé en H à deux semelles fabriqué préalablement est obtenu à partir de la forme en U précédente par accolement/fixation âme contre âme de deux profilés en U. Pour cela on peut, soit utiliser deux profilés en U fabriqués préalablement et donc rigides et que l’on accole et fixes ensembles ce qui permet d’obtenir le profilé en H en deux temps, soit réaliser par empilement de nappes de fibres deux formes en U accolées âme contre âme et dont la résine est polymérisée ensuite, ce qui permet d’obtenir directement le profilé en H rigide, en un seul temps. Etant donné ce mode de réalisation dans lequel les nappes de fibres sont globalement séparées en deux ensembles appartenant aux deux parties latérales (chacune en U) du profilé en H, on ajoute des nappes de fibres complémentaires étendues entre ces deux parties latérales et donc étendues au moins sur la face principale externe libre de la semelle. Ces nappes complémentaires étant bien entendu également prises dans la résine pour former le profilé en H fabriqué préalablement.
En variante, deux profilés en U fabriqués préalablement, au lieu d’être accolés âme contre âme pour former un profilé en H, peuvent être accolés par les extrémités latérales de leurs semelles respectives afin de former un profilé tubulaire de section sensiblement carrée ou rectangulaire selon les formes initiales du profilé en U, des couches complémentaires de nappes de fibres étant de préférence réalisées sur ces semelles accolées pour renforcer la solidarisation des deux profilés en U.
De façon équivalente, un profilé en T ou en Z peut être fabriqué à partir de deux profilés en L accolés et un profilé en H peut être fabriqué à partir de quatre profilés en L accolés. D’autres combinaisons sont possibles, par exemple pour fabriquer un profilé en H on peut prend un profilé en Z et deux profilés en L. Toutefois, on choisit de préférence le mode de réalisation qui permet d’obtenir le profilé fabriqué préalablement qui est le plus résistant dans l’application envisagée et c’est en particulier le cas des profilés en H obtenus à partir de deux profilés en U et avec des nappes complémentaires de fibres sur les semelles.
On comprend que l’invention peut être déclinée de nombreuses autres manières dans le cadre des revendications de la présente demande. On peut par exemple réaliser des profilés fabriqués préalablement en T ou L à une seule semelle et on le fixe au panneau par cette semelle. De même certaines configurations de profilés, notamment en U ou L, permettent une fixation du profilé fabriqué préalablement par application de l’âme sur le panneau au lieu d’utiliser la semelle. Par exemple, on peut fabriquer préalablement des profilés de raccordement en X ou T ou V en vue de dessus ou de dessous ou selon d’autres formes qui correspondent à un croisement ou un raccordement entre éléments raidisseurs disposées selon des orientations longitudinales les amenant à se croiser. Ainsi, on disposera à l’emplacement du croisement prévu le raccordement fabriqué préalablement en forme de X et on prolongera ses bras/branches par les profilés fabriqués préalablement linéaires décrits. De préférence, les sections transversales des bras du raccordement fabriqué préalablement et des profilés fabriqués préalablement les poursuivant seront identiques, par exemple toutes en H.
Par ailleurs, des formes particulières des extrémités longitudinales des profilés et/ou raccordements peuvent être prévues, ces formes étant complémentaires entre deux extrémités de deux profilés mis bout-à-bout, par exemple par chevauchement partiel ou emboîtement d’extrémité. Ces formes peuvent notamment permettre d’assurer un certain maintien entre les deux profilés. En variante ou complément, des éclisses de raccordement fabriquées préalablement en composite peuvent être fixées aux deux extrémités longitudinales mises bout-à-bout de deux profilés. En variante, des éclisses fabriquées préalablement de forme adaptée, notamment en L, peuvent être réalisées pour fixation perpendiculaire entre une extrémité longitudinale d’un premier profilé et un plein champ, latéralement, d’un second profilé. Dans certaines variantes, une/des éclisses peuvent être fixées ou réalisées d’origine sur le profilé fabriqué préalablement. A titre d’exemple de combinaison de raccordement ou croisement fabriqué préalablement et d’extrémités longitudinales complémentaires, on réalise un croisement ou raccordement dont les extrémités longitudinales de bras sont creuses et dans lesquelles les extrémités longitudinales des profilés viennent s’emboîter ou s’insérer.
Enfin, si on a donné des exemples d’applications avec des panneaux plans, l’invention peut parfaitement s’appliquer à des panneaux de forme courbe, les profilés fabriqués préalablement étant alors réalisés courbes de forme complémentaire à celle du panneau.

Claims (11)

  1. REVENDICATIONS
    1. Procédé de raidissage de plaques (1) destinées à la réalisation de parois de navires et comportant des matériaux composites stratifiés, les matériaux composites stratifiés étant constitués d’empilements de nappes de fibres imprégnées de résine, caractérisé en ce que, d’une part, on fabrique préalablement au moins un profilé (3a, 3b, 3c) allongé en matériau composite stratifié ayant une section transversale de forme déterminée sur sa longueur, le profilé fabriqué préalablement (3a, 3b, 3c) et obtenu étant rigide du fait de la polymérisation de la résine ayant imprégnée les nappes de fibres que comporte le profilé, et, d’autre part, on met en oeuvre un panneau (2) ayant deux faces principales et comportant au moins en surface d’au moins une de ses deux faces principales un matériau composite stratifié, la résine ayant imprégné les nappes de fibres que comporte le panneau étant polymérisée, et on assemble et fixe ensemble ledit au moins un profilé fabriqué préalablement (3a, 3b, 3c) sur une des faces principales dudit panneau (2), la face principale du panneau recevant le profilé comportant du matériau composite stratifié, et en ce que le profilé fabriqué préalablement (3a, 3b, 3c) a une section transversale de forme déterminée qui comporte trois parties en continuité : deux semelles (7, 7’) et une âme (6), les deux semelles (7, 7’) et l’âme (6) étant sensiblement droites en section transversale du profilé, les deux semelles (7, 7’) étant reliées entre elles par l’âme, l’âme (6) se raccordant aux semelles (7, 7’) le long de ses deux bords latéraux opposés, et en ce que les deux semelles (7, 7’) et l’âme (6) sont étendues longitudinalement sur trois plans distincts, le plan sur lequel s’étend l’âme (6) croisant les deux plans distincts sur lesquels s’étendent les semelles (7, 7’), les deux plans sur lesquels s’étendent les deux semelles (7, 7’) étant parallèles entre eux et croisant le plan sur lequel s’étend l’âme (6) avec un angle d’environ 90°, chaque semelle (7, 7’) ayant deux faces principales, une face principale interne côté de l’âme (6) et une face principale externe libre opposée à la précédente, une des deux semelles (7, 7’) du profilé fabriqué préalablement étant appliquée par sa face principale externe libre sur le panneau.
  2. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’on met en oeuvre un profilé fabriqué préalablement (3b) dont les deux semelles (7’) sont d’un même côté latéral de l’âme, la section transversale du profilé (3b) étant en forme de U.
  3. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que dans le profilé en U au moins une partie des nappes de fibres est étendue en continu d’une semelle à l’autre.
  4. 4. Procédé selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce qu’on met en oeuvre un profilé fabriqué préalablement (3a) dont les deux semelles (7) sont à cheval des deux bords latéraux de l’âme (6), la section transversale du profilé (3a) étant en forme de H, le profilé en H fabriqué préalablement résultant de la réunion lors de sa fabrication de deux formes en U de matériau composite disposées âme contre âme.
  5. 5. Procédé selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce qu’on met en oeuvre un profilé fabriqué préalablement (3a) qui est tubulaire, le profilé tubulaire fabriqué préalablement résultant de la réunion lors de sa fabrication de deux formes en U de matériau composite disposées extrémité latérale de semelle contre extrémité latérale de semelle.
  6. 6. Procédé selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce qu’en outre, lors de la fabrication préalable du profilé en H ou tubulaire, on ajoute une couche complémentaire (10) de nappes de fibres complémentaires sur la face principale externe libre d’au moins la semelle qui n’est pas destinée à être appliquée sur le panneau.
  7. 7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’en alternative, on met en oeuvre un profilé fabriqué préalablement (3c) dont la section transversale est en forme de T à une seule semelle (7) à cheval d’un des deux bords latéraux de l’âme (6) et en ce que lors de l’assemblage et de la fixation au panneau du profilé fabriqué préalablement, on pose le bord latéral libre de l’âme (6) du profilé fabriqué préalablement sur la face principale du panneau (2) et on réalise la seconde semelle, côté panneau (2), par stratification (3d) de nappes supplémentaires de fibres étendues entre l’âme (6) et le panneau (2) ainsi que de résine (5), ceci pour les deux côtés latéraux de l’âme (6), afin d’obtenir un profilé fixé en forme de H en section transversale.
  8. 8. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les profilés fabriqués préalablement (3a, 3b, 3c) sont fixés aux panneaux (2) par au moins une des techniques suivantes : collage (4, 5) ou serrage mécanique, le collage étant effectué avec ou sans ajout de nappes supplémentaires de fibres, le serrage mécanique étant choisi parmi le vissage, le boulonnage, le rivetage, le collage étant notamment un collage sous vide.
  9. 9. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que pour au moins une des deux semelles (7, 7’), la face principale interne de la semelle comporte vers son extrémité libre, dans le cas d’un profilé (3b) en U, ou au moins une de ses deux extrémités libres, dans le cas d’un profilé (3a, 3c) en H ou en T, un retour (8) destiné à former une goulotte (9) délimitée latéralement par l’âme (6) et le retour (8) et délimitée au fond par la face principale interne de la semelle (7, 7’).
  10. 10. Plaque renforcée (1) pour paroi de navire comportant des matériaux composites stratifiés, caractérisée en ce qu’elle est spécifiquement obtenue par le procédé de l’une quelconque des revendications précédentes.
  11. 11. Navire comportant au moins une plaque renforcée selon la revendication 10, ledit navire étant une embarcation de surface ou semi-submersible ou submersible.
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