Étude des structures sandwichs verre/époxy de grandes épaisseurs utilisées comme extension d'avant directrices de turbines hydroélectriques

Les matériaux composites occupent actuellement une place considérable dans tous les secteurs industriels. L'intérêt majeur de ces matériaux réside dans leur large éventail de propriétés grâce à la possibilité de concevoir des composites personnalisés avec précision pour répondre aux demandes d'une application particulière. De ce fait, l'innovation est essentielle pour découvrir des nouveaux composites qui peuvent être utilisés dans diverses applications où les matériaux classiques ont déjà atteint leurs limites de performance. C'est dans ce contexte qu'est né ce projet qui s'intéresse au tamisage et la caractérisation mécanique des matériaux composites utilisés pour fabriquer une extension pour l'avant-directrice d'une turbine hydroélectrique. La première étape du projet est d'effectuer une première sélection des matériaux qui participeront à la fabrication des panneaux sandwich et ensuite à l'extension de l'avant-directrice. Pour la résine, on a choisi deux résines époxy (Résine A et Résine B). Vu que le durcissement de l'époxy est une réaction exothermique, on a choisi trois types de charges différents pour étudier leurs effets sur le comportement du durcissement de l'époxy : poudre d'aluminium, billes de verre et le trihydrate d'alumine. Pour étudier l'effet des fibres de verre courtes sur l'exotherme et les propriétés mécaniques de l'âme, deux dimensions différentes des fibres de verre courtes (1/16″ et le 1/32″) ont été utilisées. Pour le renfort des peaux, nous avons gardé les mêmes tissus déjà utilisés par ALSTOM mais en essayant des stratifications différentes afin de décider de la grandeur de l'épaisseur des peaux. La deuxième étape est la sélection finale des matériaux qui seront utilisées pour la fabrication de l'extension de l'avant-directrice. Comme il n'y a aucun modèle prévisionnel fiable pour répondre à cette question, on a procédé par la méthode essais/erreurs en essayant plusieurs formulations de résine contenant des taux de charges et de fibres de verre courtes différents. Après une étude comparative, on a été convaincu que la formulation la plus adéquate pour l'âme de la structure sandwich est celle formée par la résiné A et 60 % d'ATH comme charges. En ce qui concerne les peaux, on a décidé que la résine (A) est la mieux adaptée pour fabriquer les peaux par infusion. La troisième partie est consacrée à la fabrication des structures sandwich et la détermination de leurs propriétés mécaniques.