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Large-scale additive manufacturing of composite thermoplastics - where are we ? / Ken Susnjara in JEC COMPOSITES MAGAZINE, N° 134 (05-06/2020)

[article]  inJEC COMPOSITES MAGAZINE > N° 134 (05-06/2020) . - p. 21-23 Titre : Large-scale additive manufacturing of composite thermoplastics - where are we ? Type de document : texte imprimé Auteurs : Ken Susnjara, Auteur Année de publication : 2020 Article en page(s) : p. 21-23 Langues : Anglais (eng) Catégories : Composites thermoplastiques Coques (architecture navale) Impression tridimensionnelle Terpolymère acrylonitrile butadiène styrène Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : In the USA, large-scale additive manufacturing of thermoplastic composites is moving rapidly from the development laboratory to industrial application. Today, 3D-printed moulds are being printed and used successfully in autoclave production of large aerospace parts, almost every day. Note de contenu : - Near-net shape - Truly large robust machines - Two possible approaches - Fig. 1 : Thermowood LSAM 10'x20' trimming a marine boat hull pattern made out of ABS. The entire print, assembly and trim process required less than ten working days to complete - Fig. 2 : This large demonstration part printed on the LSAM MT is one of twenty similar parts which when combined become a production mold for a large yacht hull - Fig. 3 : Thermwood offers a full line of LSAM sizes to fit almost any application - Fig. 4 : Above is an example of the different stages of a part after printing and partial trimming on a Thermwood LSAM - Fig. 5 : Examples of different applications printed and machined on a Thermwood LSAM. The top image is of an unclassified scale nose for a submariene developed in collaboration with the US Naval Surface Warfare Center. This part was printed in 11 hours and 45 minutes. The trim portion took an additional 5 hours. The second image is of a part being printed via VLP (VerticalLayer Printing). This method allows very long parts to be easily printed in one piece. Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=35371 [article]

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Epoxy silica resin for highly-stressed composite springs, high-pressure vessels and cryogenic rockets / Max Sardou in JEC COMPOSITES MAGAZINE, N° 134 (05-06/2020)

[article]  inJEC COMPOSITES MAGAZINE > N° 134 (05-06/2020) . - p. 24-27 Titre : Epoxy silica resin for highly-stressed composite springs, high-pressure vessels and cryogenic rockets Type de document : texte imprimé Auteurs : Max Sardou, Auteur ; Patricia Djomseu, Auteur Année de publication : 2020 Article en page(s) : p. 24-27 Langues : Anglais (eng) Catégories : Caractérisation Cisaillement (mécanique) Composites -- Propriétés mécaniques Elasticité Epoxydes Essais dynamiques Fluage Matériaux -- Imprégnation Poutres Silice La silice est la forme naturelle du dioxyde de silicium (SiO2) qui entre dans la composition de nombreux minéraux. La silice existe à l'état libre sous différentes formes cristallines ou amorphes et à l'état combiné dans les silicates, les groupes SiO2 étant alors liés à d'autres atomes (Al : Aluminium, Fe : Fer, Mg : Magnésium, Ca : Calcium, Na : Sodium, K : Potassium...). Les silicates sont les constituants principaux du manteau et de l'écorce terrestre. La silice libre est également très abondante dans la nature, sous forme de quartz, de calcédoine et de terre de diatomée. La silice représente 60,6 % de la masse de la croûte terrestre continentale. Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : Sardou SAS has worked since 1983 on torsion beams, which are highly stressed structures, and invented composite C-springs in 1993 and composite coil springs in 2002. During the development of composite coil springs, the company had to face a very low fatigue life due to the poor properties of DGEBA epoxy resin. The springs were destroyed too early, with strong sagging. So, in 2005 we started developing EPOSIL, a unique epoxy resin characterized by a 3 micron-long and 18 nanometer-wide mineral structure carrying up to 100 000 epoxy functions. Note de contenu : - Reasons for developing an epoxy silica resin - Characterization of DGEBA-based composite matrices - Young's properties of the V12 prepreg system - Ultimate load experiment on composite C-springs - Creep tests on composite C-springs - Fig. 1 : Composite coil spring under loading and close-up of a stress applied in the spring layers - Fig. 2 : US monitoring of the composite coil spring - Fig. 3 : US creep of the composite coil spring - Fig. 4 : Composite fatigue potential versus UD loading - Fig. 6 : Silica network - Fig. 7 : Young's modulus versus temperature of DGEBA against DGEBA+EPOSIL - Fig. 8 : Shear properties of DGEBA against DGEBA+EPOSIL - Fig. 9 : Young's properties of the V12 epoxy prepreg system - Fig. 10 : Enthalpy of EPOSIL against DGEBA - Fig. 11 : Effect of additives on DGEBA coil springs - Fig. 12 : Effect on additives on C-springs with prepreg system (mean values) - Fig. 13 : C-spring load versus days of creep test on V12 spring - Fig. 14 : Close-up of C-spring creep - Table 1 : K1c and G1c fracture toughness values - Table 2 : Water ageing Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=35372 [article]

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Making SMC decisions at an early design phase / Mathilde Chabin in JEC COMPOSITES MAGAZINE, N° 134 (05-06/2020)

[article]  inJEC COMPOSITES MAGAZINE > N° 134 (05-06/2020) . - p. 30-31 Titre : Making SMC decisions at an early design phase Type de document : texte imprimé Auteurs : Mathilde Chabin, Auteur ; Sebastian Muller, Auteur ; David Prono, Auteur Année de publication : 2020 Article en page(s) : p. 30-31 Langues : Anglais (eng) Catégories : Composés de moulage en feuille Composites Conception technique Design industriel Simulation par ordinateur Systèmes d'aide à la décision Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : What are the most important things when considering the use of composite materials for lightweight industrial applications ? The first selection criteria are overall costs, process automation, repeatibility and production rates. Sheet Moulding Compound (SMC) is a very good candidate in these regards. However, it is crucial for an engineer to be able to make design decisions at an early stage of product development. This article presents an innovative approach addressing this challenge to allow further industrial and optimized use of SMC. Note de contenu : - An innovative manufacturing simulation approach - From full manufacturing history to product validation - Targeting further accuracy for optimized SMC designs - Fig. 1 : The ESI SMC manufacturing chain - Fig. 2 : ESI VPS compression loading test on an electrical vehicle battery box Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=35373 [article]

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Unified modelling and simulation of composite materials and structures / Wenbin Yu in JEC COMPOSITES MAGAZINE, N° 134 (05-06/2020)

[article]  inJEC COMPOSITES MAGAZINE > N° 134 (05-06/2020) . - p. 32-34 Titre : Unified modelling and simulation of composite materials and structures Type de document : texte imprimé Auteurs : Wenbin Yu, Auteur ; Xin Liu, Auteur ; Orzuri Rique Garaizar, Auteur Année de publication : 2020 Article en page(s) : p. 32-34 Langues : Anglais (eng) Catégories : Analyse des défaillances (fiabilité) Composites Intelligence artificielle Logiciels Simulation par ordinateur Thermoviscoélasticité Viscoélasticité Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : SwiftComp is a novel simulation code for unified modelling of composite materials and structures. The recently released SwiftComp 2.0 added many new capabilities, including the prediction of viscoelastic properties, thermoviscoelastic properties and composites failure, as well as AI-assisted composites simulation. Note de contenu : - Viscoelastic analysis - Thermoviscoelastic analysis - AI-assisted composites simulation - Fig. 1 : Longitudinal stretching compliance - Fig. 2 : Longitudinal bending compliance values - Fig. 3 : Evolution of effective engineering constants computed with Prony and time-dependent consistuents - Fig. 4 : Initial failure functions integrated with MSC. Patran/Nastran - Fig. 5 : Constructing a new yarn failure criterion using a deep neural network model Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=35374 [article]

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ICME and materials data management for more agile design and engineering of advanced materials in JEC COMPOSITES MAGAZINE, N° 134 (05-06/2020)

[article]  inJEC COMPOSITES MAGAZINE > N° 134 (05-06/2020) . - p. 35-36 Titre : ICME and materials data management for more agile design and engineering of advanced materials Type de document : texte imprimé Année de publication : 2020 Article en page(s) : p. 35-36 Langues : Anglais (eng) Catégories : Composés de moulage en feuille Composites Conception assistée par ordinateur Conception technique Gestion de données Logiciels Modélisation prédictive Simulation par ordinateur Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : Reducing development times and costs of composites materials is high on the agenda for all manufacturers to remain competitive and penetrate the market. A powerful approach to achieve tis in Integrated Computational Materials Engineering (ICME) - or in simple words - an integrative design approach where materials, processing and final products are connected thourgh various scales. When organizations apply this method to composite materials, they quickly realize the amount of materials data that needs to be captured and validated, whether generated from virtual or physical testing. Note de contenu : - Advanced materials modelling and virtual allowables - A platform to capture all physical and virtual composites information - Fig. 1 : Composite ICME integrated materials data management at every scale considered - Fig. 2 : Full-field homogenization with Digimat to predict composite failure envelopes - Fig. 3 : Validation of UD strength predictions with Digimat 2019.1 - Fig. 4 : Example of managing both physical and virtual data Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=35375 [article]

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Gliding farther and faster / Simon Ulrich in JEC COMPOSITES MAGAZINE, N° 134 (05-06/2020)

[article]  inJEC COMPOSITES MAGAZINE > N° 134 (05-06/2020) . - p. 40-42 Titre : Gliding farther and faster Type de document : texte imprimé Auteurs : Simon Ulrich, Auteur Année de publication : 2020 Article en page(s) : p. 40-42 Langues : Anglais (eng) Catégories : Aérodynamique Ailes (avions) Avions -- Conception et construction Avions -- Fuselage Composites à fibres de carbone Planeur Simulation par ordinateur Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : To reduce the drag on the wings of a sailplane (glider) so it could go faster and farther, engineers needed to shave a small amount of surface area from the wing. This complex task involved fluid, structural and composite material challenges that had to be solved in parallel, which could only be done using engineering simulation. Note de contenu : - Aerodynamic, structural and materials challenges - Using simulation to overcome the challenges - Answers for aerodynamics - Structures and materials - Validation - Fig. 1 : AS 33 hlider plane - Fig. 2 : Configuration investigated for the wing-fuselage junction including a high-wing position to a mid-wing position. Calculations revealed minimum drag for the mid-wing position, especially at high airspeeds - Fig. 3 : ANSYS Fluent CFD revealed unfavourable pressure peaks in the area of the wing-winglet junction, which was originally designed with classical aerodynamic tools. After design iteration with Fluent, it was possible to alleviate this problem and gain some aerodynamic efficiency - Fig. 4 : Safety factors for the carbon fibre-reinforced plastics structure in the area of the inner-wing junction were analyzed with ANSYS Composite PregPost - Fig. 5 : Safety factors for the composite wing were analyzed with ANSYS Composite PrepPost. The centr of the wing's chord has the lowest safety factors because of the compression-loaded sparflange in this area Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=35376 [article]

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Sustainable food packaging materials using bionanocomposites / Zainab Waheed in JEC COMPOSITES MAGAZINE, N° 134 (05-06/2020)

[article]  inJEC COMPOSITES MAGAZINE > N° 134 (05-06/2020) . - p. 47-50 Titre : Sustainable food packaging materials using bionanocomposites Type de document : texte imprimé Auteurs : Zainab Waheed, Auteur ; Yu Dong, Auteur Année de publication : 2020 Article en page(s) : p. 47-50 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Alcool polyvinylique Biodégradation Bioplastiques Bioplastiques -- Propriétés mécaniques Elasticité Emballages en matières plastiques Essais dynamiques Matériaux -- Propriétés barrières Matériaux hybrides Résistance à l'humidité:Résistance à l'eau Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : Plastic waste is of great concern to consumers and householders, so that immediate action is requird from the food packaging industries to develop innovative, reusable, recyclable and environment-friendly materials preferably derived from natural resources. This research focuses on polyvinyl alcohol (PVC) bionanocomposite films as a potential sustainable packaging material with overall good mechanical and barrier properties, as well as water resistance, particularly for acidic and lipidic foodstuffs. Note de contenu : - Materials, manufacturing and characterisation - Mechanical properties - Water resistance - Barrier properties - Biodegradability - Food packaging tests - Fig. 1 : Tensile strength and Young's modulus ; and elongation at break of PVA/ST blends and their bionanocomposites at different HNT contents - Fig. 2 : Water resistance of PVA/ST/GL blends and their bionanocomposites at different HNT contents - Fig. 3 : Barrier properties of PVA/ST/GL blends and their bionanocomposites at different HNT contents - Fig. 4 : Digital images before and after the biodegradation tests ; and biodegradation rates of PVA/ST/GL blends and their bionanocomposites at different HNT contents - Fig. 5 : Relative weight loss of avocados and peaches using different packaging materials during the packaging tests - Fig. 6 : External appearance of avocados and peaches before after the packaging tests Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=35377 [article]

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Advances polyurethane resin for wind turbine blades / Gu Yongming in JEC COMPOSITES MAGAZINE, N° 134 (05-06/2020)

[article]  inJEC COMPOSITES MAGAZINE > N° 134 (05-06/2020) . - p. 58-61 Titre : Advances polyurethane resin for wind turbine blades : enhanced performance at lower blade cost Type de document : texte imprimé Auteurs : Gu Yongming, Auteur ; Guobin Sun, Auteur ; Erika Zhu, Auteur ; Di Wu, Auteur ; Sean Xiao, Auteur ; Klaus Franken, Auteur ; Dirk Soontjens, Auteur ; Roland Stoer, Auteur ; Heiko Hartfiel, Auteur Année de publication : 2020 Article en page(s) : p. 58-61 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Composites à fibres de verre -- Propriétés mécaniques Déflexion Une déflexion est une modification progressive de position ou d'une trajectoire sous l'effet d'un phénomène physique. Le concept intervient dans plusieurs domaines de la physique. Eoliennes -- Matériaux Matériaux -- Allègement Pales d'éoliennes Polyuréthanes Rhéologie Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : When developing and expanding the use of renewable energies, a major objective is to focus on technologies and products that also bring societal benefits. While wind power shows significant advantages as a clean energy source, its broader use involves cost challenges. This paper evaluates new developments in theproduction of sustainable wind energy based on advances in polyurethane materials, while also noting that a related objective is to reduce wind power cost. Note de contenu : - Making wind power competitive - Research and new materials propel development and progress - Agile designability and its advantages - Summary of property evaluations : Material data - Structural configuration - Blade weight - Blade deflection - Static moment - Fig. 1 : Global trend for blade length and weight - Fig. 2 : This wind turbine, with its PU wind blades continues to run well while experiencing intensive use - Fig. 3 : Initial viscosity at different temperatures - Fig. 4 : Viscosity curves at different temperatures - Fig. 5 : Mechanical property comparison (EP : epoxy resin, PU : polyurethane, TM : TM fibreglass from CPIC) - Fig. 6 : Distribution of spar cap layers - Fig. 7 : Maximum overall IFF efforts - Table 1 : Comparison of potential weight reductions - Table 2 : Blade deflection comparison - Table 3 : Static moment comparison Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=35378 [article]

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Diss grass fibre / Mustapha Nouri in JEC COMPOSITES MAGAZINE, N° 134 (05-06/2020)

[article]  inJEC COMPOSITES MAGAZINE > N° 134 (05-06/2020) . - p. 64-65 Titre : Diss grass fibre : a new reinforcement for biocomposites Type de document : texte imprimé Auteurs : Mustapha Nouri, Auteur ; Mahfoud Tahlaiti, Auteur Année de publication : 2020 Article en page(s) : p. 64-65 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Ampelodesmos mauritanicus Ampelodesmos mauritanicus, aussi appelé ampélodesme de Mauritanie, ampélodesme tenace ou diss est une espèce de plantes monocotylédones de la famille des Poaceae (graminées), originaire du bassin méditerranéen. C'est la seule espèce du genre Ampelodesmos (genre monotypique), lui-même unique genre de la tribu des Ampelodesmeae (tribu monotypique).Ampelodesmos mauritanicus est une plante herbacée robuste, vivace, rhizomateuse, qui peut atteindre de 2 à 3 m de haut. L'espèce est géophyte à rhizomes courts et est fortement cespiteuse. Les feuilles sont rudes au toucher, la ligule est membraneuse, lancéolée et à bord cilié. L'inflorescence est une panicule d'épillets de 2 à 5 fleurs. Les glumes légèrement inégales sont souvent rougeâtres. Les glumelles présentent des poils. Elasticité Essais dynamiques Fibres végétales -- Propriétés mécaniques Résistance à la traction Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : The Ampelodesmos mauritanicus plant, Mauritanian grass or also called 'Diss', is a perennial abundant plant, having attractive characteristics for ecofriendly materials. This work aims to hihglight the potential of the Diss fibers elements by assessing their use as reinforcement for polymer matrices (bio-composites). Note de contenu : - The specific morphology of the plant responsible for industrial-scale exploitation difficulties - A treated fibre with improved properties - Fig. 1 : Diss plant - Fig. 2 : Observation of the cross-secton of the diss leaf with optical microscope - Fig. 3 : SEM observation of the surface of the TFDs : 1) untreated ; 2) thermally treated at 140°C ; 3) treated with NaOH ; 4) treated with acetic acid ; 5) treated with silane - Fig. 4 : Tensile strength and Young's modulus for untreated and treated diss fibres - Table 1 : Chemical components of diss fibres and leaves Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=35379 [article]

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