FICHE PROJET / PROJECT SHEET   COMP-3 CRIAQ
Projet/ Project
Comportement statique, en fatigue et en considérant le vieiliissement de matériaux composites utilisés à haute température
Static, Fatigue and Ageing Behaviour of Composites Used at High Temperature
Valeur totale/ Total value
$749,000
Années/ Years
3
Financé par CRSNG/ NSERC Funded
Autre financement/ Other fundings
MITACS
Statut/ Status
In progress
Début du projet/ Start
JAN-01-2009
Mise à jour/ Update
FEB-01-2010
No.
COMP-3
Chercheur principal et leader industriel/ Principal Investigator and Industrial Leader
Participant Organisation/Organization
Lévesque, Martin École Polytechnique de Montréal
Caulfeild, Stephen Pratt & Whitney Canada
Partenaires/ Partners
Organisation/Organization
École Polytechnique de Montréal
Institut de recherche aérospatiale du CNRC
Ryerson University
Université Concordia
Pratt & Whitney Canada
Rolls-Royce Canada
 
Nombre d'étudiants impliqués sur ce projet : / Number of students
Bac/ Undergraduate
0
Maîtrise/ Master
3
Doctorat/ Doctorate
3
Post-Doc
0
Description du projet/ Project Description
Les matériaux composites à matrice polymère sont de plus en plus utilisés dans l'industrie aéronautique. Certains de ces matériaux peuvent supporter des températures voisines de 550F en service, et ce, sur de longues périodes. L'exposition à de hautes température entraîne un comportement viscoélastique de la matrice polymère qui peut avoir des répercussions sur le comportement mécanique du composite. De plus, l'exposition à des températures élevées accélère le vieillissement du matériau. Finalement, les pièces près des moteurs sont soumises à des chargements cycliques, tant thermiques de mécaniques. La fatigue est donc un aspect important à considérer dans l'utilisation de ces matériaux. L'objectif principal de ce projet de recherche est de développer des outils permettant de prédire le comportement mécanique statique et en fatigue de matériaux composites à matrice polyimide et à renforts de carbone tressés en considérant la dépendence à la température et au vieillissement. Le projet sera réalisé par 3 étudiants de Ph.D. et 3 étudiants de M.Sc., répartis entre l'École Polytechnique de Montréal, Concordia University et Ryerson University. Le CNRC est aussi partenaire de ce projet. Les partenaires industriels sont Pratt and Whitney Canada et Rolls Royce Canada.
Polymer matrix composites are increasingly used in the aeronautics industry. Some of these materials can withstand temperatures up to 550F in service over long periods of time. Exposition to elevated temperature leads to a viscoelastic behaviour for the matrix, which can have significant influence on the material's in-service behaviour. In addtion, exposure to high temperature accelerates the material ageing. Finally, engine components made of such materials are subjected to both thermal and mechanical fatigue loadings. Fatigue is therefore an aspect that mus be considered when dealing with such materials. The objective of this collaborative research work is to develop new methodologies for predicting the static as well as the fatigue behaviour of polyimide braided carbon reinforced composite taking into account temperature and ageing effects. The project will be carried out by 3 Ph.D. students and 3 M.Sc. Students., spread over École Polytechnique de Montréal, Concordia University and Ryerson University. NRC is also a partner in this project. The industrial partners are Pratt and Whitney Canada and Rolls Royce Canada.
Objectifs/ Objectives
Les objectifs du projet sont: 1. Développer un modèle qui permette de prédire le comportement mécanique d'un matériau composite à renfort tressés pour une matrice viscoélastique non linéaire; 2. Mettre en place le montage expérimental pour conduire les essais statiques sur le composite; 3.Développer et identifier une loi de comportement viscoélastique non linéaire pour la matrice polymère; 4.Élaborer un modèle prédisant le comportement en fatigue du composite; 5.Mettre en place le montage expérimental pour conduire les essais de fatigue; 6.Réaliser tous les essais.
The objectives of this project are: 1.Develop a predictive model for the mechanical behavior of a braided composite having a nonlinearly viscoelastic matrix; 2.Build the setup for conducting static testing at elevated temperature; 3.Develop and identify a nonlinearly viscoleastic constitutive theory for the matrix;4.Develop a model for fatigue life prediction; 5.Build the experimental setup for conducting the fatigue testing at elevated temperature; 6.Conduct all the experimental tests.
CRIAQ COMP-3 kick-off meeting (École Polytechnique), 2009-04-08

http://www.criaq.aero/Recherche/Ronde_3/COMP-3/COMP-3_2009-04-08.JPG
COMP-3 kick-off meeting (École Polytechnique), 2009-04-08 : Pierre-Luc Beaudette (Ph.D candidate), Thibault Crochon (Ph.D. candidate), François Landry (M.Sc. candidate), Zouhair Fawaz (Ryerson), Stephen Caulfeild (PWC), Corey Lynam (Rolls-Royce), Kamran Behdinan (Ryerson), Martin Lévesque (Poly), André Bazergui (CRIAQ)