Composites en fibres naturelles avec une résistance accrue aux chocs grâce à des architectures de fibres hélicoïdales bio-inspirées
Le dernier numéro de la revue SAMPE met l'accent sur le développement durable, le recyclage et les biomatériaux. Dans ce numéro :
Questions-réponses sur le leadership – Avec Kay Blohowiak, Senior Technical Fellow, Boeing Research & Technology
Compte rendu du 2e Forum annuel sur l'innovation des matériaux et le leadership en technologies avancées
Composites en fibres naturelles avec résistance accrue aux chocs grâce à l'hélicoïde bioinspiréFibreArchitectures
Lorenzo Mencattelli
Helicoid Industries Inc., Indio, Californie
Jia Long Liu, Ping Yee Chua, Van Pham Nguyen Hong, Vincent B C Tan, Tong-Earn Tay
Département de génie mécanique, Université nationale de Singapour, Singapour, SP

Pour la première fois, nous présentons la conception, la fabrication et les tests de résistance aux chocs de stratifiés renforcés de fibres naturelles (lin/époxy) et de fibres de verre, dans des architectures hélicoïdales conventionnelles (quasi-isotropes, QI-0°, 45°, 90°, -45°) et bio-inspirées, ainsi que des stratégies d'hybridation pour améliorer encore la résistance aux chocs. Nous avons utilisé deux ensembles de matériaux et de procédés différents :
1) préimprégné et autoclave ; et 2) tissu non ondulé et moulage par transfert de résine assisté par vide avec époxy. Ces résultats doivent être représentatifs de différentes applications commerciales. Nous avons ensuite caractérisé les échantillons Helicoid et QI par des essais d'impact à faible vitesse jusqu'à la limite de perforation de chaque configuration. Nous démontrons qu'à poids égal, les architectures hybrides Helicoid bio-inspirées composées à 80 % de lin (en masse) atteignent une énergie de perforation similaire à celle des stratifiés classiques entièrement en fibre de verre (100 %). Ces résultats ouvrent la voie à une utilisation plus large de matériaux durables dans les applications haute performance.





